Question

10．某电水壶铭牌上的一些数据如表格所示：
（1）电水壶正常工作电流是多大？（结果保留1为小数）
（2）如果将电水壶装满后，把20℃的水烧开，水吸收热量是多少？（1标准大气压）[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）该电水壶正常工作时，烧开一壶水需要10min，电水壶的加热效率是多少？

容量	1.5L
额定电压	220V
加热功率	1000W
频率	50Hz

Answer 1

分析 （1）电水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过的电流；
（2）电水壶装满水后水的体积和自身的容积相等，根据m=ρV求出水的质量，1标准大气压下水的沸点是100℃，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（3）根据W=Pt求出该电水壶正常工作10min消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电水壶的加热效率．

解答 解：（1）由P=UI可得，电水壶正常工作电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A；
（2）将电水壶装满后，水的体积：
V=1.5L=1.5dm³=1.5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
在一个标准大气压下水的沸点是100℃，则水所需吸收热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（3）该电水壶正常工作10min消耗的电能：
W=Pt′=1000W×10×60s=6×10⁵J，
电水壶的加热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{6×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）电水壶正常工作电流是4.5A；
（2）如果将电水壶装满后，把20℃的水烧开，水吸收热量是5.04×10⁵J；
（3）电水壶的加热效率是84%．

点评 本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的应用，要注意1标准大气压下水的沸点是100℃．