Question

【題目】小強買了一個自動電熱水壺，其銘牌如下表，小強裝了1L的水，加熱6min后把水燒開，水壺自動斷電．已知大氣壓為1個標準大氣壓，家庭電路電壓為220V，電熱水壺的電阻不變，水的初溫為20℃，c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3．求：

（1）這壺水吸收的熱量；

（2）電熱水壺的熱效率；

（3）在用電高峰期，電路中的實際電壓降為198V時，電熱水壺的實際功率．

Answer 1

【答案】（1）3.36×105J；（2）84.8%．（3）891W

【解析】（1）由ρ=m/V得，水的質量：

m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3 =1kg；

水升高到100℃吸收的熱量：

Q吸 =cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；

（2）由P=W/t得，電熱水壺在6min消耗的電能為：

W=Pt=1100W×6×60s=3.96×105J；

電熱水壺的熱效率為：η=Q吸/W×100%=3.36×105J/3.96×105J×100%≈84.8%；

（3）由P=UI=U2/R得，電熱水壺的電阻：R=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω

當電壓為198V時，實際功率為：P′=U′2/R=(198V)2/44Ω=891W。