Question

15．如图所示是容量为2L、额定加热功率为1210W的某品牌电热水壶，现若将一满壶20℃的水烧开（1标准大气压下），求：
（1）水需要吸收多少热量？
（2）若用电高峰时电压只有200V，此时电热水壶的实际功率是多少？
（3）若在电压是200V时烧开这壶水用了14min，则这个电热水壶的热效率为多少？

Answer 1

分析 （1）知道电热水壶的容积（装满水的体积），利用密度公式求水的质量；利用吸热公式Q_吸=cm△t可求水吸收的热量（有用能量）；
（2）根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$表示出额定电压、额定功率以及实际电压和实际功率间的关系，化简后可求出实际功率的大小；
（3）先根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能，然后根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此时的效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可得：$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{{U}_{实}^{2}}{{P}_{实}}$，
$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=$\frac{（200V）^{2}}{{P}_{实}}$
P_实=1000W；
（3）W=P_实t=1000W×14×60s=8.4×10⁵J；
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{8.4×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）水需要吸收6.72×10⁵J的热量；
（2）若用电高峰时电压只有200V，此时电热水壶的实际功率是300W；
（3）若在电压是200V时烧开这壶水用了14min，则这个电热水壶的热效率为80%．

点评 本题考查了质量的计算、水吸收热量、实际功率、效率的计算，本题关键：一是从铭牌得出相关信息，二是各公式及其公式变形的灵活运用．