Question

19．下表所示的是某一电热水瓶的铭牌．

额定电压	220V
额定功率	1000W
容积	2L
超温保护器	熔断温度110℃

为测定该电热水瓶在拉萨的效率，将它装满15℃的水，通电15min，瓶内的水沸腾（沸腾时的温度为87℃），电热水瓶始终在额定电压下工作．求：
（1）瓶内的水共吸收了多少热量？该电热水瓶的效率？请依次回答下列问题：
（2）你家里是如何烧水的？消耗的是什么能源？与电热水瓶相比有什么优点或缺点（请指出一条）？

Answer 1

分析 （1）知道水壶容积（装满水的质量），利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温（1标准大气压下水的沸点为100℃），利用吸热公式求水吸收的热量（有用能量）；
由铭牌知道电热壶的额定功率，可知额定电压下的实际功率，利用W=Pt求消耗的电能（总能量），再利用效率公式求电热壶的效率．
（2）结合家庭生活中使用的燃料特点回答．

解答 解：（1）V=2L=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，瓶内水的质量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（87℃-15℃）
=6.048×10⁵J；
加热时间t=15min=900s，
电热水瓶消耗的电能：
W=Pt=1000W×900s=9×10⁵J，
电热水瓶的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.048×1{0}^{5}J}{9×1{0}^{5}J}$×100%=67.2%．
（2）家里烧水一般都是煤炉烧水，消耗的是化石能源；
与电热水瓶相比，优点是燃料价格便宜，使用安全；缺点是污染环境，使用不方便．
答：（1）水吸收的热量6.048×10⁵J；电热水瓶的效率67.2%．
（2）家里一般都是煤炉烧水；消耗的是化石能源；优点是燃料价格便宜，使用安全；缺点是污染环境，使用不方便．

点评 本题考查了学生对密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的掌握和运用，能从铭牌得出相关信息并利用好是本题的关键．