Question

11．小华家的电热水壶铭牌如表所示，他将电热水壶装满初温为20℃的水，用时15min将水加热到50℃，已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的热效率．

型号：PD105-50G	容量：5L
额定电压：220V/50Hz	额定功率：750W
整机尺寸：280×200×350mm	产品净重：2.5kg

Answer 1

分析 （1）满壶水的体积和自身的容积相等，根据m=ρV求出水的质量，知道水的质量和初温、初温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）知道加热功率和时间，根据W=Pt求出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热水壶的热效率．

解答 解：（1）一满壶水的体积：
V=5L=5dm³=5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×5×10^-3m³=5kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（50℃-20℃）
=6.3×10⁵J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的电能：
W=Pt=750W×15×60s=6.75×10⁵J，
电热水壶的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{6.75×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%．
答：（1）水吸收的热量为6.3×10⁵J；
（2）电热水壶的热效率为93.3%．

点评 本题考查了密度公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用，从表格中获取有用的信息是关键，计算过程要注意单位的换算．