Question

13．小明家有某型號的電熱水壺，其主要參數(shù)如圖甲所示．電熱水壺的額定電流為4.5A（保留一位小數(shù)）；電熱水壺在額定電壓下工作，用時6min可將一滿壺溫度為25℃的水燒開，則此過程中水吸收的熱量是3.15×10⁵J，電熱水壺的發(fā)熱效率為87.5%．在燒開一壺水的過程中（其他用電器都斷開），他家的電能表（如圖乙所示）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)300圈．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

Answer 1

分析 （1）已知電熱水壺的額定電壓和額定功率，利用P=UI可求得電熱水壺的額定電流；
（2）知道水的體積可求得的質(zhì)量，又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t計算出水吸收的熱量（有用能量）；
（3）已知額定功率和通電時間，根據(jù)公式W=Pt求出消耗的電能（總能量）；水吸收的熱量與消耗電能的比值就等于電熱水壺的熱效率；
（4）根據(jù)W=Pt求出電壺消耗的電能，根據(jù)表盤上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)和消耗電能之間的關(guān)系求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)．

解答 解：（1）由P=UI可知，電熱水壺的額定電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A，
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，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℃-25℃）=3.15×10⁵J，
（2）電熱水壺消耗的電能：
W_電=Pt=1000W×6×60s=3.6×10⁵J，
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%=87.5%；
（4）1kW的電壺（其它用電器都斷開）6min消耗的電能：
W=Pt=1kW×$\frac{1}{10}$h=0.1kW•h，
電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)：
n=0.1kW•h×3000r/kW?h=300r．
故答案為：4.5；3.15×10⁵J；87.5%；300．

點評 本題考查吸熱公式、電功率公式以及熱效率公式的應(yīng)用，知識點多、聯(lián)系實際生活，屬于中考常見題型，從電熱水壺銘牌得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．