Question

（2014·潍坊）小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能.其装置如图所示，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热，已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg· ℃），水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，电热水壶的铭牌数据如表.

产品型号	BH-X22
额定电压	220 V
频率	50 Hz
加热功率	1 200 W
容量	1.2 L

（1）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能.

（2）电热水壶正常工作时，把1.2 L水从20 ℃加热到100 ℃用的时间是6 min，求电热水壶的热效率.

Answer 1

（1）1.2 L水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×1.2×10－3 m3=1.2 kg

自吸泵对水做的功W水=mgh=1.2 kg×10 N/kg×0.5 m=6 J

消耗的电能W电1=W水/η1=6 J/60%=10 J

（2）1.2 L水吸收的热量Q吸= cmΔt=4.2×103 J/（kg·℃）×1.2 kg×（100 ℃－20 ℃）=403 200 J

实际消耗的电能W电2=Pt=1 200 W×6×60 s=432 000 J

电热水壶的效率

η2=Q吸/W电2=403 200 J/432 000 J=93%

针对训练