题目内容

17.如图是家庭常用的电热水壶,其铭牌数据如表所示.若加热电阻的阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为 1 标准大气压.则:
额定电压220V
额定加热功率2000W
容量1.5L
频率50Hz
(1)当电热水壶装满水时,将水从 20℃烧开需要吸收多少热量?[C水=4.2×103J/(kg•℃),1L=10-3m3,热水壶吸收的热量忽略不计]
(2)若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要5分钟,可信吗?请通过计算说明理由.
(3)若加热器正常工作实际用了18min,则此热水器的效率为多少?

分析 (1)先利用密度公式求出水的质量,再根据吸热公式Q=cm△t求出水吸收的热量;
(2)利用W=Pt求出烧开一壶水消耗的电能,对比水吸收的热量,分析解答;
(3)先计算加热器正常工作18min消耗电能,再根据效率公式计算此热水器的效率.

解答 解:
(1)由ρ=$\frac{m}{V}$可得,电热水壶装满水时水的质量为:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,
则水吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J;
(2)由 P=$\frac{W}{t}$可得,电热水壶在额定功率下提供的热量为:
Q=W=Pt=2000W×5×60s=6×105J,
因为 Q吸<Q,所以5min可以烧开一壶水,即可信;
(3)加热器正常工作18min消耗电能:
 W′=P t′=2000W×18×60s=2.16×106J,
所以热水器的效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W′}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{2.16×1{0}^{6}J}$×100%≈23.3%;
答:(1)当电热水壶装满水时,将水从 20℃烧开需要吸收5.04×105J的热量;
(2)若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要5分钟,可信;
(3)则此热水器的效率为23.3%.

点评 家庭用电器的考查属于中考的电学综合题,针对电功率、电能和物质吸热等公式,属于难点重点.

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