Question

9．小明家买了一个电热水壶，他仔细观察了电热水壶的铭牌，在热水壶内装满了初温为20℃的水，然后把水烧开（1个标准大气压下），

型号	KS-12
额定电压	220V
额定功率	660W
频率	50Hz
最大容量	1.1kg

（1）把这壶水从20℃烧开，吸收的热量是多少？
（2）电热水壶正常工作时，通过电热丝的电流是多少？
（3）若热水壶热效率是80%，把这壶水烧开需要的多长时间？

Answer 1

分析 （1）由表格数据可知水的质量，又知道水的初温、末温（1个标准大气压下水的沸点为100℃）以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）电热水壶正常工作时，根据P=UI求出通过电热丝的电流；
（3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能，利用P=$\frac{W}{t}$求出需要的加热时间．

解答 解：（1）由表格数据可知，水的质量m=1.1kg，
1个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.1kg×（100℃-20℃）=3.696×10⁵J；
（2）由P=UI可得，电热水壶正常工作时，通过电热丝的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{660W}{220V}$=3A；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.696×1{0}^{5}J}{80%}$=4.62×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的加热时间：
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{4.62×1{0}^{5}J}{660W}$=700s．
答：（1）把这壶水从20℃烧开，吸收的热量是3.696×10⁵J；
（2）电热水壶正常工作时，通过电热丝的电流是3A；
（3）若热水壶热效率是80%，把这壶水烧开需要700s．

点评 本题考查了吸热公式、电功率公式、效率公式、电功公式的应用，关键是知道1个标准大气压下水的沸点为100℃．