Question

在學校開展“節約用電”的調查活動中，李明同學對家中一把額定功率為1500W的電茶壺（發熱管設置在壺內）的熱效率進行了探究．他用電茶壺裝2kg的水，測出水的溫度為20℃．接通電路后讓茶壺在額定電壓下正常工作，經過10min的時間，水開始沸騰，測得水沸騰的溫度為90℃．請你根據以上測量數據幫助李明計算和分析：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）這把電茶壺的效率是多少？
（3）分析加熱過程中發生熱量損失的兩種原因．

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量（有用能量）；
（2）知道電茶壺的額定功率（正常工作時的電功率），利用W=Pt求實際消耗的電能（總能量），利用效率公式求電茶壺的效率；
（3）熱損失：①熱散失，散失到空氣中；②電茶壺吸熱．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（90℃-20℃）
=5.88×10⁵J；
答：水吸收的熱量是5.88×10⁵J．
（2）∵電茶壺正常工作，
∴P=P_額=1500W，
消耗的電能：
W=Pt=1500W×600s=9×10⁵J，
電茶壺的效率
η=

Q吸

W

=

5.88×105J

9×105J

≈65.33%；
答：這把電茶壺的效率是65.33%．
（3）加熱過程中發生熱量損失的兩種原因：①壺自身要吸收部分熱量，②一部分熱量散發到空氣中．

點評：本題考查了學生對吸熱公式、電功率公式、效率公式的掌握和運用，要求靈活選用公式．