Question

7．某电热水壶的铭牌如图所示，小明用这个电热水壶将1kg、温度为23℃的水烧开，所用时间是7min．已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），假设烧水的环境在1标准大气压下，水壶正常工作．求：
（1）电热水壶正常工作时的电流；
（2）水被烧开所吸收的热量；
（3）电流做功，
（4）电热水壶的热效率．

Answer 1

分析 （1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常工作时的电流；
（2）在1标准大气压下水的沸点是100℃，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水被烧开所吸收的热量；
（3）根据W=Pt求出电流做的功；
（4）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热水壶的热效率．

解答 解：（1）电热水壶正常工作时的电压为220V，功率为1100W，
由P=UI可得，正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（2）1标准大气压下水的沸点是100℃，水被烧开所吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-23℃）
=3.234×10⁵J；
（3）水被烧开时消耗的电能：
W=Pt=1100W×7×60s=4.62×10⁵J；
（4）电热水壶的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.234×1{0}^{5}J}{4.62×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）电热水壶正常工作时的电流为5A；
（2）水被烧开所吸收的热量为3.234×10⁵J；
（3）电流做功为4.62×10⁵J；
（4）电热水壶的热效率为70%．

点评 本题考查了学生对电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的掌握和运用，要注意在1标准大气压下水的沸点是100℃．