Question

11．一个额定功率为2000W的电热水壶，连续加热210s，可使壶内2kg的水温度升高45℃，已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），求：
（1）此过程电流所做的功；
（2）此过程电热水壶的热效率．

Answer 1

分析 （1）根据W=Pt求出消耗的电能，即此过程电流所做的功；
（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此过程电热水壶的热效率．

解答 解：（1）根据P=$\frac{W}{t}$可得，此过程电流所做的功：
W=Pt=2000W×210s=4.2×10⁵J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×45℃=3.78×10⁵J；
此过程电热水壶的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.78×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=90%．
答：（1）此过程电流所做的功为4.2×10⁵J；
（2）此过程电热水壶的热效率为90%．

点评 本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电功的计算、电热水器热效率的计算，要注意区分哪些是有用能量（被水吸收的）、哪些是总能量（消耗的电能）．