Question

5．某電熱水壺有自動加水和自動加熱功能，其裝置如圖所示，燒水時先按一下加水按鈕，自吸泵把水從水桶抽到壺內(nèi)，當壺內(nèi)水位達到規(guī)定容量時，自吸泵自動停止抽水；再按一下加熱按鈕，加熱裝置將對壺中的水加熱，當水沸騰時，加熱裝置自動停止加熱，電熱水壺的銘牌如圖：
（1）如果自吸泵的抽水效率為60%，求自吸泵將1.2L水提升0.5m，消耗的電能
（2）電熱水壺正常工作時，把1.2L水從20℃加熱到100℃，用的時間是6min，求電熱水壺的熱效率．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)密度的變形公式求出水的質(zhì)量，再根據(jù)W_有=Gh求出有用功，最后利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$即可求出自吸泵消耗的電能；
（2）先根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，然后根據(jù)Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量，然后根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出電熱水壺的熱效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：m=ρV=1×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg；
則水的重力：G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；
有用功：W_有=Gh=12N×0.5m=6J；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可得，自吸泵消耗的電能：W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{6J}{60%}$=10J；
（2）電熱水壺消耗的電能：W=Pt=1210W×6×60s=4.356×10⁵J；
把1.2L水從20℃加熱到100℃吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃-20℃）=4.032×10⁵J；
則電熱水壺的熱效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{4.356×1{0}^{5}J}$×100%≈92.6%．
答：（1）自吸泵將1.2L水提升0.5m消耗的電能為10J；
（2）電熱水壺的熱效率為92.6%．

點評 本題考查了密度、重力、功、吸熱公式、電功公式以及熱效率公式的應用，知識點多、聯(lián)系實際生活，屬于中考常見題型，從電熱水壺銘牌得出相關信息是本題的關鍵．