Question

4．某电水壶的铭牌信息如表所示，电水壶在标准大气压下工作．电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min．【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）】求：

额定电压	220V
额定功率	2000W
容量	2kg

①水吸收的热量是多少？
②电水壶工作7min．所消耗的电能是多少？
③电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？

Answer 1

分析 ①知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（在标准大气压下，水的沸点为100℃），利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
②由电水壶铭牌可知，它的额定电压是220V，额定功率是2000W，由W=Pt即可求出电水壶在这段时间内消耗的电能；
③从铭牌知道电水壶的功率，利用W=Pt求消耗的电能，再利用效率公式求电水壶烧水过程中的能量转化效率

解答 解：①在一标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
②电水壶在这段时间内消耗的电能：W=Pt=2000W×7×60s=8.4×10⁵ J；
③电水壶烧水过程中的能量转化效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{8.4×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：①水吸收的热量是6.72×10⁵J；
②电水壶在这段时间内消耗的电能为8.4×10⁵ J；
③电水壶烧水过程中的能量转化效率是80%．

点评 本题是一道电学和热学的综合计算题，应用热量公式、电功公式及效率公式即可正确解题．