Question

（6分）某电热水瓶容量为2L，有加热和保温两档，该电热水瓶装满初温为20℃的水接在家庭电路中，它正常工作时的功率和时间关系的图像如图所示。(计算结果保留一位小数）
求：（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）正常加热10min消耗的电能是多少？
（3）在1标准大气压下水被烧开时，水吸收的热量。

Answer 1

（1）由图线知，保温时电功率P_保="400W" 由于P_保=UI_保 所以I_保=P_保/U=400W/220V=1.8A；                             
（2）所求电能为W=P_加t=1200W×10×60s=7.2×10⁵J；（3）据题意，水的末温度是100℃， 质量为 m_水=ρ_水V_水=2kg， 则吸热为Q_吸 =cmΔt=4200J/(kg·℃）×2kg×80 ℃=6.72×10⁵J。

试题分析：（1）由图线知，保温时电功率P_保="400W" ，工作时的电压U=220V，由于P_保=UI_保 得I_保=P_保/U=400W/220V=1.8A；（2）P_加=1200W，正常加热t=10min=600s所消耗的电能为W=P_加t=1200W×600s=7.2×10⁵J；（3）据题意，1标准大气压下水的末温度是100℃，水的体积V_水=2L=2×10^－3m³，水的密度ρ_水= 1.0×10³kg/m³，水的比热容c=4200J/(kg·℃），升高的温度Δt=（100－20）℃="80" ℃，水的质量为 m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×2×10^－3m³=2kg， 则吸热为Q_吸 =cmΔt=4200J/(kg·℃）×2kg×80 ℃=6.72×10⁵J。