Question

【题目】小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能，其装置如图所示。烧水时，先按下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热。已知c水=4.2×103 J/（kg·℃），ρ水 ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，电热水壶的铭牌数据如下表。求:

（1）自吸泵将1.2kg水提升0.5m,克服水的重力所做的功, 如果自吸泵抽水效率为60%，需要消耗的电能。

（2）电热水壶正常工作时，把1.2kg水从20℃加热到100℃用的时间是6min，电热水壶的热效率。

Answer 1

【答案】（1）10J （2）93﹪

【解析】

试题分析：（1）自吸泵对水做的功：W有=mgh=1.2kg×10N/kg×0.5m=6J

自吸泵消耗的电能：W电=W有/η1=6J/60﹪=10J

（2）水吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/kg℃×1.2kg×（100℃-20℃）=4.032×105J

电热水壶加热时消耗的电能 W=Pt=1200W×360s=4.32×105J

电热水壶的热效率 η=Q吸/W=4.032×105J/4.32×105J=93﹪