Question

1．中國(guó)茶文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，下表是芊芊家用的某型號(hào)的泡茶壺的部分技術(shù)參數(shù)．[ρ_水=1.0×10³kg/m³，C_水=4.2×10³J/（kg•℃]

泡茶壺
型號(hào)：JY-456
額定電壓：220V	頻率：50Hz
額定功率：1100W	容量：1L

（1）正常工作時(shí)該泡茶壺的額定電流是多大？
（2）若在該泡茶壺中裝滿溫度為20℃的水，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將這些水燒開(kāi)，則這些水需要吸收多少熱量？
（3）若燒開(kāi)（2）中的水共需要6min，則該泡茶壺的效率是多少（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）？

Answer 1

分析 （1）知道泡茶壺的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI的變形公式I=$\frac{P}{U}$求出正常工作時(shí)該泡茶壺的額定電流；
（2）已知泡茶壺的容積和水的密度，根據(jù)密度公式的變形公式m=ρV求出壺內(nèi)水的質(zhì)量，
在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，再利用吸熱公式Q=cm（t-t₀）可求水燒開(kāi)時(shí)吸收的熱量．
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出泡茶壺工作6min消耗的電能，然后利用η=$\frac{Q}{W}$×100%求出該泡茶壺的效率．

解答 解：（1）由P=UI得，正常工作時(shí)該泡茶壺的額定電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A．
（2）水的體積V_水=1L=1dm³=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，壺中水的質(zhì)量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁵J．
（3）泡茶壺工作時(shí)間t′=6min=360s，
由P=$\frac{W}{t}$得，泡茶壺消耗的電能：
W=Pt′=1100W×360s=3.96×10⁵J；
則泡茶壺的效率為：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.96×1{0}^{5}J}$×100%≈84.8%．
答：（1）正常工作時(shí)該泡茶壺的額定電流是5A；
（2）這些水需要吸收3.36×10⁵J熱量；
（3）該泡茶壺的效率是84.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)電功率公式、密度公式、吸熱公式、電功公式及效率公式的掌握和應(yīng)用量，關(guān)鍵是公式及其變形公式的靈活運(yùn)用，熟記在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，解題過(guò)程中還要注意單位的換算，屬于電熱綜合的常考題型．