Question

13．如圖是小宇家新買的一臺(tái)快速電水壺，這臺(tái)電水壺的銘牌如圖．為了測(cè)量該電水壺?zé)�水時(shí)的實(shí)際功率，小宇用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：關(guān)掉家里所有用電器，將該電水壺裝滿水，接入家庭電路中，測(cè)得壺中水從10℃上升到30℃所用的時(shí)間是100s，同時(shí)觀察到家中如圖的電子式電能表耗電指示燈閃爍了160imp．請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息解答下列問題．〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕

（1）電水壺消耗的電能為多少J；
（2）電水壺?zé)�水時(shí)的實(shí)際功率為多少W；
（3）電水壺加熱的效率．

Answer 1

分析 （1）3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h指示燈閃爍3200次，據(jù)此求出電能表耗電指示燈閃爍160imp消耗的電能；
（2）知道電水壺消耗的電能和工作時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出實(shí)際功率；
（3）電水壺裝滿水時(shí)水的體積和容積相等，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電水壺加熱的效率．

解答 解：（1）電水壺消耗的電能：
W=$\frac{160}{3200}$kW•h=0.05kW•h=1.8×10⁵J；
（2）電水壺?zé)�水時(shí)的實(shí)際功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{5}J}{100s}$=1800W；
（3）電水壺裝滿水時(shí)水的體積：
V=1.8L=1.8dm³=1.8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg，
水吸熱的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.8kg×（30℃-10℃）
=1.512×10⁵J，
電水壺加熱的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.512×1{0}^{5}J}{1.8×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）電水壺消耗的電能為1.8×10⁵J；
（2）電水壺?zé)�水時(shí)的實(shí)際功率為1800W；
（3）電水壺加熱的效率為84%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功、實(shí)際功率、加熱效率的計(jì)算，關(guān)鍵是能從圖片和題干中獲取有用的信息以及電能表參數(shù)含義的理解與掌握．