Question

3．某电热水壶部分参数，额定电压220V，额定功率模糊不清，容积1L，加热效率90%，在额定电压下，将满壶水从10°C加热至沸腾（在1标准大气压下），用时5min，则水吸收的热量是3.78×10⁵J，电热水壶的额定功率是1.4×10³W．[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）已知电热水壶的容积，利用密度公式变形可求得装满水时水的质量，知道水的质量及初温、末温，由吸热公式求水吸收的热量（有用能量）；
（2）根据加热效率90%，可求得消耗的电能，再利用P=$\frac{W}{t}$可求得电热水壶的额定功率．

解答 解：（1）已知V=1L=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，
装满水时水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-10℃）
=3.78×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可得，
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.78×1{0}^{5}J}{90%}$=4.2×10⁵J，
电热水壶的额定功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{5×60s}$=1.4×10³W．
故答案为：3.78×10⁵；1.4×10³．

点评 本题为电功和热量的综合计算题，考查了学生对吸热公式、热效率公式、电功公式的理解和灵活运用，是一道难度不是很大的计算题．