Question

下表是廣東順德市偉士德電器燃具廠生產(chǎn)的電熱開(kāi)水器銘牌．經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，當(dāng)開(kāi)水瓶?jī)?nèi)裝有體積為2L、溫度為20℃的水時(shí)，電熱開(kāi)水瓶正常工作25min可將水加熱至沸騰（當(dāng)時(shí)氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水的密度ρ_水=1.0×10³㎏/m³，水的比熱C_水=4.2×10³J/㎏?℃）．求：

電熱開(kāi)水瓶
型號(hào)	WSD880
電源	220V---50HZ
額定功率	700W
容量	5.5L

（1）電熱開(kāi)水瓶在燒水過(guò)程中消耗的電能是多少焦？
（2）此電熱開(kāi)水瓶的熱效率是多少？
（3）如果在用電高峰時(shí)間使用，電源的實(shí)際電壓只有198V，則此時(shí)該電熱開(kāi)水瓶的實(shí)際功率是多少瓦？（設(shè)電熱開(kāi)水瓶的電阻不變）

Answer 1

分析：（1）電熱水壺正常工作時(shí)，其電功率等于額定功率，根據(jù)W=Pt求出其消耗的電能；
（2）知道瓶?jī)?nèi)裝有水的體積，利用密度公式求水的質(zhì)量，利用吸熱公式Q=cm△t可求水吸收的熱量，再利用效率公式求出電熱開(kāi)水瓶的熱效率；
（3）由銘牌可知電熱水壺的額定功率和額定電壓，根據(jù)R=

U2

P

求出電阻，再根據(jù)P=

U2

R

求出實(shí)際電壓只有198V時(shí)該電熱開(kāi)水瓶的實(shí)際功率．

解答：解：（1）電熱開(kāi)水瓶在燒水過(guò)程中消耗的電能：
W=Pt=700W×25×60s=1.05×10⁶J；
（2）水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
此電熱開(kāi)水瓶的熱效率：
η=

Q吸

W

=

6.72×105J

1.05×106J

=64%；
（3）電熱水壺的電阻：
R=

U額2

P額

=

(220V)2

700W

=

484

7

Ω，
實(shí)際電壓只有198V時(shí)該電熱開(kāi)水瓶的實(shí)際功率：
P_實(shí)際=

U實(shí)際2

R

=

(198V)2

484 7 Ω

=567W．
答：（1）電熱開(kāi)水瓶在燒水過(guò)程中消耗的電能是1.05×10⁶J；
（2）此電熱開(kāi)水瓶的熱效率是64%；
（3）如果在用電高峰時(shí)間使用，電源的實(shí)際電壓只有198V，則此時(shí)該電熱開(kāi)水瓶的實(shí)際功率是567W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、吸熱公式、電功率公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，從銘牌得出相關(guān)信息并利用好是本題的關(guān)鍵．