Question

小伟家新买了一个家用电热水壶，其有关的技术参数如图所示．他根据自己所学的相关物理知识想对新水壶进行一下验证，于是在家里做起了实验．他先把水倒入水壶标定容量处，用温度计测出水的初温是20℃，然后接通电源，同时开始记录时间，他发现电热水壶正常工作5min水便烧开了（设当时的气压为一标准大气压）．【1L=10^-3m³；C_水=4.2×10³J/】

型号	T76
额定电压	220V
额定频率	50Hz
额定功率	1000W
额定容积	0.8L

求：（1）烧开这壶水吸收的热量；
（2）电热水壶消耗的电能；
（3）比较（1）、（2）两问所得的数据，请你做出合理解释（写出一种即可）．

Answer 1

【答案】分析：（1）一标准大气压下，水的沸点是100℃，根据热量的公式Q=Cm△t可求得；
（2）利用电功公式可计算出电功；
（3）比较两个数据可以发现，电功大，水吸收的热量小，可以从电能在传递过程中的利用率方面考虑．
解答：解：（1）△t=100℃-20℃=80℃，
根据热量的公式Q=Cm△t，
烧开这壶水吸收的热量Q_吸=Cm△t=CρV△t=4.2×10³J/（Kg?℃）×1.0×10³kg/m³×0.8×10^-3m³×80℃=2.688×10⁵J
（2）t=5min=300s，
由电功率公式W=Pt，
电热水壶消耗的电能W=Pt=1000W×300s=3×10⁵J
（3）分析计算结果可知，电热水壶消耗的电能大于烧开这壶水吸收的热量；
如果不考虑热量散失，消耗的电能完全转化为内能，二者相等，实际是存在热量散失的，故吸收的热量不可能等于消耗的电能，所以合理．
答：（1）烧开这壶水吸收的热量为2.688×10⁵J；（2）电热水壶消耗电能为3×10⁵J；
（3）合理，原因是烧水时热量有损失或壶体本身要吸热．
点评：本题考查消耗的电能、吸收的热量的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是分析出现偏差的原因．