Question

4．小丽家额定功率为2000W的电热水器，装满30kg水后连续正常工作35min，水的温度由20℃升高到50℃．已知水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）求：
（1）加热过程中水吸收的热量．
（2）电热水器消耗的电能．
（3）此过程电热水器的热效率．
（4）在某一次电热水器工作的时候，小丽将家里的其它用电器都关闭，她观察到家里标有1200r/kW•h字样的电能表转盘在1min内转过了22转，此时电热水器的实际功率是多大？

Answer 1

分析 （1）根据Q_吸=cm△t即可求出水吸收的热量；
（2）根据W=Pt即可求出电热水器消耗的电能；
（3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$即可求出电热水器的效率；
（4）先根据1200r/kW•h的含义求出电热水器消耗的电能，然后P=$\frac{W}{t}$求出电热水器的实际功率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×30kg×（50℃-20℃）=3.78×10⁶J；
（2）电热水器消耗的电能：
W=Pt=2000W×35×60s=4.2×10⁶J；
（3）电热水器的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.78×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{6}J}$×100%=90%；
（4）电热水器实际消耗的电能：
W_实=$\frac{22}{1200}$kW•h×3.6×10⁶J=6.6×10⁴J；
电热水器的实际功率：
P_实=$\frac{{W}_{实}}{t}$=$\frac{6.6×1{0}^{4}J}{60s}$=1100W．
答：（1）加热过程中水吸收的热量为3.78×10⁶J；
（2）电热水器消耗的电能为4.2×10⁶J；
（3）此过程电热水器的热效率为90%；
（4）电热水器的实际功率是1100W．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意单位统一．