Question

如图是小宇家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如下图．为了测量该电水壶烧水时的实际功率，小宇用所学知识进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从10℃上升到30℃所用的时间是100s，同时观察到家中如图的电子式电能表耗电指示灯闪烁了160imp．请根据相关信息解答下列问题．〔c_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕

（1）电水壶中水吸收的热量为多少J；
（2）电水壶消耗的电能为多少J；
（3）电水壶烧水时的实际功率为多少W；
（4）电水壶加热的效率；
（5）通过比较实际功率与额定功率大小关系，简要回答造成这种关系的一种可能原因．

Answer 1

分析：（1）已知水的密度和水壶的体积，可求水的质量，再根据吸热公式可求吸收的热量．
（2）根据电能表的数据和已知转数可求消耗电能．
（3）已知消耗的电能和通电时间，可求实际功率．
（4）吸收的热量和消耗的电能之比就等于电热水壶的效率．
（5）根据得出的数据进行比较．

解答：解：（1）电水壶装满水水的质量m=ρV=1.0×10³Kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8Kg
电水壶中水吸收的热量为Q_吸=C_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.8Kg×（30℃-10℃）=1.512×10⁵J
答：电水壶中水吸收的热量为1.512×10⁵J．
（2）电水壶消耗的电能为W=

160imp

3200imp/Kwh

=0.05Kwh=1.8×105J
答：电水壶消耗的电能为1.8×10⁵J．
（3）电水壶烧水时的实际功率为P实=

W

t

=

1.8×105J

100s

=1800W
答：电水壶烧水时的实际功率为1800W
（4）电水壶加热的效率η=

Q吸

W

=

1.512×105J

1.8×105J

=84%
答：电水壶加热的效率为84%．
（5）已知P_额=2000W
所以P_实＜P_额
实际功率小于额定功率原因可能是实际电压小于220V．

点评：本题考查质量与热量的计算，实际功率与效率的计算．以及密度公式的应用，电功率与电能时间的关系．