Question

8．小亮的媽媽買了一個(gè)“半球”牌自動(dòng)熱水壺送給爺爺，

自動(dòng)電熱水壺
型號(hào)	ZDH1008
電源	220V  50Hz
額定功率	1100W
容量	800ml
編號(hào)	H8017664

其銘牌如表，小亮為了給爺爺說明電熱水壺的使用方法，他接水至800ml刻線處，然后把水壺放在加熱座上，撥動(dòng)開關(guān)，5min后水燒開，水壺自動(dòng)斷電，已知水的初溫為20℃．
（1）這壺水吸收的熱量為多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）燒水時(shí)家中電壓為220V，求電熱水壺的熱效率．
（3）在用電高峰，電路中的實(shí)際電壓將為198V，這時(shí)電熱水壺的實(shí)際功率為多大？

Answer 1

分析 （1）知道水的體積，利用密度公式求水的質(zhì)量，又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量（有用能量）；
（2）已知額定功率和通電時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt求出消耗的電能（總能量）；水吸收的熱量與消耗電能的比值就等于電熱水壺的熱效率；
（3）根據(jù)銘牌（額定電壓、額定功率）求出電熱水壺的電阻，再利用電功率公式求實(shí)際電壓下的實(shí)際功率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量：
m=ρV=1g/cm³×800cm³=800g=0.8kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.8kg×（100℃-20℃）=2.688×10⁵J，
（2）由P=$\frac{W}{t}$得電熱水壺消耗的電能：
W=Pt=1100W×300s=3.3×10⁵J，
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=$\frac{2.688×1{0}^{5}J}{3.3×1{0}^{5}J}$≈81.5%；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω，
實(shí)際功率：
P_實(shí)=$\frac{{U}_{實(shí)際}^{2}}{R}$=$\frac{（198V）^{2}}{44Ω}$=891W．
答：（1）這壺水吸收的熱量為2.688×10⁵J；
（2）燒水時(shí)家中電壓為220V，電熱水壺的熱效率為81.5%；
（3）在用電高峰，電路中的實(shí)際電壓降為198V，這時(shí)電熱水壺的實(shí)際功率為891W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查吸熱公式、電功率公式以及熱效率公式的應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)多、聯(lián)系實(shí)際生活，屬于中考常見題型，從電熱水壺銘牌得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．