Question

14．如图所示是家庭常用的电热水壶及铭牌的部分数据，请认真阅读后解答下列问题：
（1）该电热水壶正常工作时的电流是多少？
（2）将温度为20℃的一壶冷水，加热到100℃，需吸收多少热量？[c=4.2×10³J/kg•℃]
（3）电热水壶正常工作时，烧开该壶水需要6min，则它消耗了多少电能？
（4）电热水壶加热时的热效率．

Answer 1

分析 （1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率，根据P=UI求出电流；
（2）已知热水壶的容积可求得水的质量，已知水的初温和末温，根据Q=cm△t可求得烧开一壶水需要吸收的热量；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出烧开一壶水需要消耗的电能；
（4）根据η=$\frac{Q}{W}$×100%可求得电热水壶加热时的热效率．

解答 解：（1）电热水壶正常工作时的功率P=1000W，电压U=220V，
由P=UI可得，电热水壶正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A；
（2）V=1L=0.001m³，由ρ=$\frac{m}{V}$可得，
电热水壶中水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.001m³=1kg，
将温度为20℃的一壶冷水，加热到100℃，需吸收的热量Q=cm△t=4.2×10³J/kg•℃×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，烧开一壶水需要消耗的电能：
W=Pt=1000W×6×60s=3.6×10⁵J．
（4）电热水壶加热时的热效率η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%≈93%．
答：（1）该电热水壶正常工作时的电流是4.5A；
（2）将温度为20℃的一壶冷水，加热到100℃，需吸收3.36×10⁵J热量；
（3）电热水壶正常工作时，烧开该壶水需要6min，则它消耗了3.6×10⁵J电能；
（4）电热水壶加热时的热效率为93%．

点评 本题考查了电功率公式、热量公式、电功的计算公式的灵活运用，明白电热水壶铭牌的含义是关键．