Question

18．額定功率為1500W的電熱水壺，內(nèi)裝1L、初溫為20℃的水，若接通電源后，正常工作4min水被燒開（溫度為100℃）．這個過程中水吸收的熱量為3.36×10⁵J，消耗了3.6×10⁵J的電能[ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]，該電熱水壺的加熱效率為93.3%．

Answer 1

分析 （1）一滿壺水的體積和其容積相等，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，又知道水的初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t₂-t₁）求出該過程中水吸收的熱量；
（2）電水壺正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出4分鐘內(nèi)電水壺消耗的電能；
（3）知道消耗的電能和水吸收的熱量，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出該電熱水壺的效率．

解答 解：（1）水的體積：
V=1L=1dm³=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，
加熱過程中水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，4分鐘內(nèi)電水壺消耗的電能：
W=Pt=1500W×4×60s=3.6×10⁵J；
（3）電熱水壺的加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%．
故答案為：3.36×10⁵；3.6×10⁵；93.3%．

點評 本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到吸熱公式和電功公式、效率公式的應(yīng)用，計算過程要注意單位的換算．