Question

19．某家庭用電熱水壺的工作電壓為220V，工作電流為5.0A，用它將1.0L的水從20℃加熱到100℃，效率約為60%．已知水的比熱容為4.2×l0³J/（kg•℃），求：
（1）水吸收的熱量；
（2）電熱水壺消耗的電能；
（3）加熱的時間．

Answer 1

分析 （1）知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，又知道水初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）知道水吸收的熱量和加熱效率，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱水壺消耗的電能；
（3）知道消耗的電能和電熱水壺的工作電壓以及電流，根據(jù)W=UIt求出加熱時間．

解答 解：（1）水的體積：
V=1L=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，電熱水壺消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{60%}$=5.6×10⁵J；
（3）根據(jù)W=UIt可得，加熱的時間：
t=$\frac{W}{UI}$=$\frac{5.6×1{0}^{5}J}{220V×5.0A}$≈509.1s．
答：（1）水吸收的熱量為3.36×10⁵J；
（2）電熱水壺消耗的電能為5.6×10⁵J；
（3）加熱的時間約為509.1s．

點(diǎn)評 本題考查了吸熱公式和效率公式、電功公式的應(yīng)用，計算過程要注意單位的換算．