Question

将一个标有“220V400W”字样的“热得快”插入体积为0.5升、初温为20℃的水中，此时由于是用电高峰，实际电压为210伏，在标准大气压下经过9分10秒将水加热至沸腾，求“热得快”烧水时的热效率（不计电阻值随温度的变化）．

Answer 1

分析：由热得快的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R=

U2

P

求出其电阻；根据Q=

U2

R

t求出在210V的电压下9分10秒产生的热量，根据Q=cm△t和m=ρV求出水吸收的热量，最后根据效率公式求出热得快烧水时的热效率．

解答：解：热得快的电阻：
R=

U 2 额

P额

=

(220V)2

400W

=121Ω，
热得快在210V的电压下9分10秒产生的热量：
Q₁=

U 2 实

R

t=

(210V)2

121Ω

×550s≈2×10⁵J，
水吸收的热量：
Q₂=cm△t=cρV△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.0×10³kg/m³×0.5×10^-3m³×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J，
热效率：
η=

Q2

Q1

=

1.68×105J

2×105J

=84%．
答：热得快烧水时的热效率为84%．

点评：本题考查了电阻、电功、质量、热量、效率的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用，是一道难度适中的电学和热学的综合题．