Question

15．如圖所示是容量為2L、額定加熱功率為1210W的某品牌電熱水壺，現(xiàn)若將一滿壺20℃的水燒開（1標準大氣壓下），求：
（1）水需要吸收多少熱量？
（2）若用電高峰時電壓只有200V，此時電熱水壺的實際功率是多少？
（3）若在電壓是200V時燒開這壺水用了14min，則這個電熱水壺的熱效率為多少？

Answer 1

分析 （1）知道電熱水壺的容積（裝滿水的體積），利用密度公式求水的質量；利用吸熱公式Q_吸=cm△t可求水吸收的熱量（有用能量）；
（2）根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$表示出額定電壓、額定功率以及實際電壓和實際功率間的關系，化簡后可求出實際功率的大��；
（3）先根據(jù)W=Pt求出電熱水壺消耗的電能，然后根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此時的效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可得：$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{U}_{實}^{2}}{{P}_{實}}$，
$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=$\frac{（200V）^{2}}{{P}_{實}}$
P_實=1000W；
（3）W=P_實t=1000W×14×60s=8.4×10⁵J；
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{8.4×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）水需要吸收6.72×10⁵J的熱量；
（2）若用電高峰時電壓只有200V，此時電熱水壺的實際功率是300W；
（3）若在電壓是200V時燒開這壺水用了14min，則這個電熱水壺的熱效率為80%．

點評 本題考查了質量的計算、水吸收熱量、實際功率、效率的計算，本題關鍵：一是從銘牌得出相關信息，二是各公式及其公式變形的靈活運用．