Question

13．如图是小宇家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如图．为了测量该电水壶烧水时的实际功率，小宇用所学知识进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从10℃上升到30℃所用的时间是100s，同时观察到家中如图的电子式电能表耗电指示灯闪烁了160imp．请根据相关信息解答下列问题．〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕

（1）电水壶消耗的电能为多少J；
（2）电水壶烧水时的实际功率为多少W；
（3）电水壶加热的效率．

Answer 1

分析 （1）3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h指示灯闪烁3200次，据此求出电能表耗电指示灯闪烁160imp消耗的电能；
（2）知道电水壶消耗的电能和工作时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出实际功率；
（3）电水壶装满水时水的体积和容积相等，根据m=ρV求出水的质量，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电水壶加热的效率．

解答 解：（1）电水壶消耗的电能：
W=$\frac{160}{3200}$kW•h=0.05kW•h=1.8×10⁵J；
（2）电水壶烧水时的实际功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{5}J}{100s}$=1800W；
（3）电水壶装满水时水的体积：
V=1.8L=1.8dm³=1.8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg，
水吸热的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.8kg×（30℃-10℃）
=1.512×10⁵J，
电水壶加热的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.512×1{0}^{5}J}{1.8×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）电水壶消耗的电能为1.8×10⁵J；
（2）电水壶烧水时的实际功率为1800W；
（3）电水壶加热的效率为84%．

点评 本题考查了电功、实际功率、加热效率的计算，关键是能从图片和题干中获取有用的信息以及电能表参数含义的理解与掌握．