Question

18．今年冬天比往年同期气温低，学校为了使师生能喝到热水，买了多台电热水壶．其铭牌上标有“220V  2000W”字样．请解答下列问题：
（1）一台电热水壶正常工作时的电流为多大？
（2）一台电热水壶正常工作4.2h消耗多少电能？
（3）若电热水壶放出的热量全部被水吸收，那么一台电热水壶4.2h内可将质量为多少kg初温为20℃的水加热到100℃？【C_水=4.2×10³J/（kg．℃）】

Answer 1

分析 （1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流；
（2）电热水壶正常工作时，其实际功率等于电热水壶的额定功率，又知道工作时间，利用W=Pt可求消耗的电能；
（3）知道电热水壶放出的热量全部被水吸收，利用吸热公式Q=cm（t-t₀）求水的质量．

解答 解：（1）由P=UI可得，电热水壶正常工作时的电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2000W}{220V}$=9.09A；
（2）因为电热水壶正常工作，所以P=P_额=2kW=2000W，则电热水壶正常工作4.2h消耗电能为W=Pt=2000W×4.2×3600s=3.024×10⁷J；
（3）因为水吸收热量Q_吸=W，所以由Q_吸=cm△t得：m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{3.024×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg．℃）}$=90kg；
答：（1）一台电热水壶正常工作时的电流为9.09A；
（2）一台电热水壶正常工作4.2h消耗3.024×10⁷J的电能；
（3）电热水壶4.2h内可将质量为初温为20℃90kg的水加热到100℃．

点评 本题考查电功的计算以及热量的计算的掌握情况，计算题的关键是掌握相关的计算公式以及公式中各物理量的含义．