Question

14．某電熱水壺的銘牌如表所示．在某次燒水過程中，正常工作水從20℃加熱到50℃的時間為5min．（假設電熱水壺電阻不變，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）請你求出：

電熱水壺容量	2Kg
額定電壓	220V
額定功率	1210W
頻率	50Hz

（1）正常工作時的電流？
（2）家庭電路實際電壓為200V，電熱水壺在加熱的實際功率是多少？
（3）如果電熱杯在220V下工作，水從20℃加熱到50℃．則加熱時該電熱水壺的熱效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道電熱水壺的額定電壓和額定功率，利用P=UI可求得該電熱水壺正常工作時的電流．
（2）先由R=$\frac{U}{I}$計算電熱水壺的電阻，再由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算電熱水壺的實際功率；
（3）根據Q=cm△t可以求出水所吸收的熱量，由Q=W=Pt計算5min電熱水壺正常工作產生熱量，再根據效率公式求出該電熱水壺加熱的效率．

解答 解：
（1）由P=UI可得，該電熱水壺正常工作時的電流：
I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1210W}{220V}$=5.5A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}_{額}}{I}$=$\frac{220V}{5.5A}$=40Ω，
所以家庭電路實際電壓為200V，電熱水壺在加熱的實際功率：
P_實=$\frac{{{U}_{實}}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{40Ω}$=1000W；
（3）水從20℃加熱到50℃吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（50℃-20℃）=2.52×10⁵J，
電熱水壺在220V電壓正常工作5min產生熱量：
Q_放=W=P_額t=1000W×5×60s=3×10⁵J，
加熱時該電熱水壺的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）正常工作時的電流為5.5A；
（2）家庭電路實際電壓為200V，電熱水壺在加熱的實際功率是1000W；
（3）該電熱水壺的熱效率是84%．

點評 本題考查電功率、吸熱公式、電功公式、效率公式的理解與掌握，知道電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等較關鍵．