Question

13．有一種WSJ-60型號(hào)電水壺，其銘牌標(biāo)志如圖所示．現(xiàn)將一滿壺20℃的水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)需時(shí)5min，已知水的比熱容c=4.2×10³J/（kg•℃）．

型號(hào)	WSJ-60
額定電壓	220V
額定功率	800W
水壺容積	500mL

求：（1）水吸收的熱量．
（2）電熱水壺正常工作時(shí)的電阻．
（3）電熱壺的效率．
（4）請(qǐng)說(shuō)出使用這種電熱水壺?zé)�水有哪些�?yōu)點(diǎn)？（至少說(shuō)出兩點(diǎn)）

Answer 1

分析 （1）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，知道比熱容、質(zhì)量和初溫、末溫，根據(jù)公式Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）電熱壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其電阻；
（3）根據(jù)W=Pt求出正常工作燒開(kāi)一滿壺水所消耗的電能；水吸收的熱量和消耗的電能之比即為電熱壺的效率．
（4）使用電熱水壺?zé)�水，具有便捷、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³kg/m³×5×10^-4m³=0.5kg，
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，則水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁵J；
（1）電熱壺正常工作時(shí)的電壓U=220V，功率P=800W，
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{800W}$=60.5Ω；
（3）正常工作燒開(kāi)一滿壺水所消耗的電能：
W=Pt=800W×5×60s=2.4×10⁵J；
電熱壺的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{5}J}{2.4×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
（4）使用電熱水壺?zé)�水，具有便捷、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)．
答：（1）水吸收的熱量為1.68×10⁵J．
（2）電熱水壺正常工作時(shí)的電阻為60.5Ω．
（3）電熱壺的效率為70%．
（4）使用這種電熱水壺?zé)�水有具有便捷、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電功與熱量的綜合題，考查了電功率公式、電功公式、熱量公式、效率公式的應(yīng)用，難度不大，熟練掌握并靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．