题目内容

4.某电热水壶铭牌如表,在1标准大气压下,电热水壶正常工作7min,可以将一满壶的水从20℃加热到沸腾,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)求:
美的牌电热水壶
额定电压220V
额定频率50Hz
额定功率1000W
最大装水量1kg
(1)电热水壶正常工作的电流多大?
(2)烧开一满壶水需消耗多少电能?
(3)加热过程水吸收的热量是多少焦耳?
(4)该电热水壶的效率η是多大?

分析 (1)电热水壶的额定电压和额定功率,利用P=UI可求得电热水壶正常工作的电流
(2)已知额定功率和通电时间,根据公式W=Pt求出消耗的电能.
(3)已知最大装水量,根据吸热公式Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量.
(4)吸收的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率.

解答 解:(1)由P=UI可得,电热水壶正常工作的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.55A;
(2)由P=$\frac{W}{t}$可得,消耗的电能W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J.
(3)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J.
(4)电热水壶的热效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=80%.
答:(1)电热水壶正常工作的电流为4.55A;
(2)烧开一满壶水需消耗4.2×105J电能;
(3)加热过程水吸收的热量是3.36×105焦耳;
(4)该电热水壶的效率η是80%.

点评 本题考查吸热公式、电功公式以及热效率公式的应用,所涉及到的知识点比较多,难度不大,关键是公式的灵活运用.

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