Question

5．某电热水壶有自动加水和自动加热功能，其装置如图所示，烧水时先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶中的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热，电热水壶的铭牌如图：
（1）如果自吸泵的抽水效率为60%，求自吸泵将1.2L水提升0.5m，消耗的电能
（2）电热水壶正常工作时，把1.2L水从20℃加热到100℃，用的时间是6min，求电热水壶的热效率．

Answer 1

分析 （1）先根据密度的变形公式求出水的质量，再根据W_有=Gh求出有用功，最后利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$即可求出自吸泵消耗的电能；
（2）先根据W=Pt求出消耗的电能，然后根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量，然后根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出电热水壶的热效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：m=ρV=1×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg；
则水的重力：G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；
有用功：W_有=Gh=12N×0.5m=6J；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可得，自吸泵消耗的电能：W_总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{6J}{60%}$=10J；
（2）电热水壶消耗的电能：W=Pt=1210W×6×60s=4.356×10⁵J；
把1.2L水从20℃加热到100℃吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃-20℃）=4.032×10⁵J；
则电热水壶的热效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{4.356×1{0}^{5}J}$×100%≈92.6%．
答：（1）自吸泵将1.2L水提升0.5m消耗的电能为10J；
（2）电热水壶的热效率为92.6%．

点评 本题考查了密度、重力、功、吸热公式、电功公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型，从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键．