Question

15．小文家有一台电热水壶，铭牌如图．装满25℃的水，测得壶中的水从25℃上升到100℃所用的时间是3.5min，假设此时电水壶两端为实际电压220V． 水的比热容：C=4.2×10³J/（kg•℃），水的密度：ρ=1.00×10³kg/m³请根据相关信息求：
（1）水从25℃上升到100℃吸收的热量？
（2）电水壶烧水的效率？
（3）建议烧水时不同时使用其它大功率用电器，请说明理由？

Answer 1

分析 （1）由密度公式的变形公式求出水的质量，然后由热量公式求出水吸收的热量．
（2）由W=Pt求出电热水壶消耗的电能，然后求出其效率．
（3）家用电器是并联的，总功率等于各用电器功率之和，从安全的角度分析答题．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的质量：
m=ρV=1.00×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2 kg×（100℃-75℃）=3.78×10⁵J；
（2）电热水壶消耗的电能：
W=Pt=2000W×3.5×60s=4.2×10⁵J，
电热水壶的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{3.78×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=90%；
（3）同时使用其它大功率用电器，总功率过大，根据P=UI可知，在U不变时，I变大，存在安全隐患．
答：（1）水从25℃上升到100℃吸收的热量是3.78×10⁵J．
（2）电水壶烧水的效率为90%．
（3）如果烧水时，同时使用其它大功率用电器，则电路电流过大，存在安全隐患．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时的单位变换要正确．