Question

某型號電熱水壺，將一滿壺20℃的水在額定電壓下燒開需時5min．（已知電熱水壺額定電壓為220V，額定功率為800W，水壺的容積為500mL．外界氣壓為1標準大氣壓．）
求：（1）水吸收的熱量；
（2）電熱水壺的效率；
（3）小明發(fā)在用電高峰時燒開一滿壺20℃的水需時6min 3s，那么此時實際電壓是多少？

Answer 1

分析：（1）求解水吸收的熱量可以結合熱量公式Q=cm△t，代入數(shù)據(jù)可以得出結果；
（2）效率η=

W有

W總

×100%，水吸收的熱量是有用功，電流做的功是總功；
（3）題干已知額定電壓和工作時間，而電壺的電阻不變，所以應該利用公式W=

U2

R

t求解電功；
在額定電壓和實際電壓下燒開相同的水需要的電能是相同的，列出實際電壓和額定電壓表示的電功等式，聯(lián)立便可求解實際電壓．

解答：解：（1）m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.5×10^-3m³=0.5kg；
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（2）W_總=Pt=800W×300s=2.4×10⁵J；
η=

W有

W總

×100%=

1.68×105J

2.4×105J

×100%=70%；
（3）由題意可知都是燒開一滿壺20℃的水，
則W_實=W_額；

U 2 實

R

t實=

U 2 額

R

t額，所以U_實=U_額×

t額 t實

=

300 363

×220V=200V；
答：（1）水吸收的熱量是1.68×10⁵J；
（2）電熱水壺的效率是70%；
（3）當時的實際電壓是200V．

點評：這是一道學科內(nèi)的綜合題目，考查了熱量的計算問題，電功的計算和效率的求解，要求準確書寫公式，代入數(shù)據(jù)時需要注意單位換算．