Question

1．小明家的电热水壶的铭牌如图所示，在一个标准大气压下，该水壶正常工作时，用10min能将2kg、10℃的水烧开，水的比热容C=4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）电水壶正常工作的电阻．
（2）电水壶正常工作的电流．
（3）计算水吸收的热量．
（4）计算消耗的电能．
（5）水增加的内能比消耗的电能小多少？请结合物理知识，从节能的角度提一个合理化的建议．

Answer 1

分析 （1）电水壶正常工作时，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算电阻；
（2）电水壶正常工作时，根据I=$\frac{P}{U}$计算电流；
（3）根据Q=cm△t计算水吸收的热量；
（4）根据W=Pt计算电水壶正常工作10min消耗的电能；
（5）电热水壶消耗电能产生的热量：大部分被水吸收，有一些被热水壶吸收，还有一部分散失到空气中．

解答 解：（1）电水壶正常工作时，
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1500W}$≈32.3Ω；
（2）电水壶正常工作时，
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1500W}{220V}$≈6.8A；
（3）由题意可知，10min后水烧开，即水温达到100℃，所以：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-10℃）=7.56×10⁵J；
（4）水壶正常工作时，10min消耗的电能：
W=Pt=1500W×10×60s=9×10⁵J；
（5）水增加的内能比消耗的电能差值：
△W=W-Q=9×10⁵J-7.56×10⁵J=1.44×10⁵J．
电水壶工作时产生的大量的热量，其中一部分被水吸收，还有一部分流失到空气中，因此可通过增加电热水壶的保温性能，减小热量的散失．
答：（1）电水壶正常工作的电阻为32.3Ω；
（2）电水壶正常工作的电流为6.8A；
（3）水吸收的热量为7.56×10⁵J；
（4）电水壶消耗的电能9×10⁵J；
（5）水增加的内能比消耗的电能小1.44×10⁵J．增加电热水壶的保温性能，减小热量的散失．

点评 本题考查电功率公式变形运用，水吸收热量的计算，电热水壶消耗电能的计算，以及热量损失和减小热量损失的问题．还培养学生节能的良好意识．