题目内容
11．
命题老师到商场买了一个家用电热水壶，水壶底部贴有的铭牌如图所示，他想知道这个水壶烧水的效率有多大，于是就在家里做起了实验：先把水倒入水壶中至最大容量处，用温度计测出水的初温是28℃；然后接通电源并开始计时，结果通电4min 40s后水被烧开了（设当时的气压为一标准大气压），命题老师利用这些数据进行了有关的计算和分析并求出了这个热水壶的效率．请你根据以上数据解答下面的问题：（1）电热水壶加热过程中消耗的电能是多少焦？
（2）加热过程中水吸收的热量是多少焦？
（3）比较（1）（2）两问所得的数据，你的发现是什么？说说理由．
（4）该电热水壶烧水的效率约为多少？
分析 （1）由铭牌可知电热水壶的功率，又知道通电时间，根据W=Pt求出消耗的电能；
（2）把水倒入水壶中至最大容量处时水的体积和壶的容积相等，根据m=ρV求出水的质量，一标准大气压下水的沸点是100℃，又知道水的初温和比热容，根据Q吸=cm（t2-t1）求出加热过程中水吸收的热量；
（3）比较（1）（2）两问所得的数据得出两者的大小关系，然后从热量散失方面进行解答；
（4）知道消耗的电能和水吸收的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出该电热水壶烧水的效率．
解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，电热水壶加热过程中消耗的电能：
W=Pt=1800W×（4×60s+40s）=5.04×105J；
（2）水的体积：
V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg，
一标准大气压下水的沸点是100℃，则加热过程中水吸收的热量：
Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-28℃）=4.536×105J；
（3）由（1）（2）两问所得的数据可知，消耗的电能大于水吸收的热量，原因是水加热的过程中有热量的散失；
（4）该电热水壶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.536×1{0}^{5}J}{5.04×1{0}^{5}J}$×100%=90%．
答：（1）电热水壶加热过程中消耗的电能是5.04×105J；
（2）加热过程中水吸收的热量是4.536×105J；
（3）比较（1）（2）两问所得的数据知，消耗的电能大于水吸收的热量，原因是水加热的过程中有热量的散失；
（4）该电热水壶烧水的效率约为90%．
点评 本题考查了电功和热量的综合计算，涉及到电功公式、密度公式、吸热公式和效率公式的应用，要注意一标准大气压下水的沸点是100℃．
| 选项 | 实验现象 | 分子性质 |
| A | 一块蔗糖溶于一杯水中形成糖水 | 分子是有质量的 |
| B | 气体能被压缩，但不能无限压缩 | 分子有体积 |
| C | 水和酒精混合，体积变小 | 分子之间有间隙 |
| D | 温度越高，水蒸发越快 | 分子运动快慢与温度有关 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
| 时间 | 7：00 | 9：00 | 11：00 | 13：00 | 15：00 | 17：00 | 19：00 |
| 体温（℃） | 36.9 | 37.2 | 38.2 | 38.2 | 38.5 | 37.5 | 37.3 |
| A． | 小明在家休息时，体内产热的器官主要是内脏 | |
| B． | 小明体温并不是恒定不变的，而是在一定范围内变化 | |
| C． | 小明在11：00-13：00间，其体内的产热与散热保持相对平衡 | |
| D． | 小明在服用了退烧药后的4小时内，体内的产热与散热保持相对平衡 |
| A． | 倒立放大的实像 | B． | 倒立缩小的实像 | C． | 正立放大的虚像 | D． | 得不到像 |