Question

14．某一品牌的电热水器装有1.5kg初温为20℃的水，小明将其接在家庭电路中，关闭其他所有有用电器，只让电热水器工作，在一标准大气压下将水烧开用时5分钟，小明家标有“600r/kW•h”字样的电能表转盘转了120转．求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶消耗的电能；
（3）电热水壶的加热效率．

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、比热容、初温和末温，利用Q_吸=cm△t求出水吸收的热量（有用能量）；
（2）“600R/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转600R，据此求出转盘转120转消耗的电能（总能量）；
（3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求电热水壶的加热效率．

解答 解：（1）1.5kg初温为20℃的水，在一标准大气压下将水烧开，则水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（2）电热水壶消耗的电能：
W=$\frac{120R}{600R/kW•h}$=0.2kW•h=0.2×3.6×10⁶J=7.2×10⁵J；
（3）电热水壶的加热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{7.2×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）水吸收的热量为5.04×10⁵J；
（2）电热水壶消耗的电能为；
（3）电热水壶的加热效率为70%．

点评 本题为热学和电学的综合计算题，考查了吸热公式、利用电能表计算消耗的电能、效率公式的灵活运用，计算时要注意统一单位．