Question

5．如圖所示的開水煲，其內(nèi)部電熱絲的電阻為24.2Ω；將它接在220V家庭電路中正常工作6min，使煲內(nèi)2kg、初溫為20℃的水燒開（在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）．
[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]求：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）開水煲加熱時(shí)的熱效率？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量和比熱容以及溫度的變化，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）先根據(jù)W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出消耗的電能，再根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出開水煲加熱時(shí)的熱效率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J∕（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10⁵J；
（2）電熱水器消耗的電能：W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{{（220V）}^{2}}{24.2Ω}$×6×60s=7.2×10⁵J；
電熱水器加熱時(shí)的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{7.2×1{0}^{5}J}$×100%=93.3%．
答：（1）水吸收的熱量為6.72×10⁵J；
（2）開水煲加熱時(shí)的熱效率為93.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合計(jì)算題，熟練應(yīng)用電功率變形公式、熱量公式、電功公式、效率公式即可正確解題．