Question

9．小明家新買了一臺電熱水壺，查閱說明書可知，其內部電熱絲的阻值為48.4Ω，將其接在220V家庭電路中，將1kg水從20℃加熱到40℃需要100s．求：[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）水吸收的熱量；
（2）該電熱水壺加熱的效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量和比熱容以及初溫、末溫，根據Q=cm△t可以求出水所吸收的熱量．
（2）電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等，根據Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出消耗的電能，再根據效率公式求出該電熱水壺加熱的效率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（40℃-20℃）
=8.4×10⁴J．
（2）電熱水壺正常工作100s消耗電能產生的熱量：
Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$×100s=1×10⁵J，
該電熱水壺加熱的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{1×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）水吸收的熱量為8.4×10⁴J；
（2）該電熱水壺加熱的效率約為84%．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、電功公式、效率公式的理解與掌握，知道電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等較關鍵．