Question

11．某電熱水壺的銘牌如圖所示，小明用這個(gè)電熱水壺將1L、溫度為23℃的水燒開(kāi)，所用時(shí)間是7min．已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），假設(shè)燒水的環(huán)境在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，
水壺正常工作．求：
（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電流；
（2）水的質(zhì)量；
（3）水被燒開(kāi)所吸收的熱量；
（4）電熱水壺的熱效率．

Answer 1

分析 （1）電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時(shí)的電流；
（2）已知電熱水壺的容積，利用密度公式變形可求得水的質(zhì)量；
（3）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，根據(jù)Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量；
（4）根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱水壺的熱效率

解答 解：（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電壓為220V，功率為1100W，
由P=UI，可得正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（2）V=1L=1dm³=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
（3）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，水被燒開(kāi)所吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-23℃）
=3.234×10⁵J；
（4）由P=$\frac{W}{t}$可得，水被燒開(kāi)時(shí)消耗的電能：
W=Pt=1100W×7×60s=4.62×10⁵J，
電熱水壺的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.234×1{0}^{5}J}{4.62×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電流為5A；
（2）水的質(zhì)量為1kg；
（3）水被燒開(kāi)所吸收的熱量為3.234×10⁵J；
（4）電熱水壺的熱效率為70%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、電功率公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：一是從銘牌得出相關(guān)信息，二是各公式及其公式變形的靈活運(yùn)用．