Question

14．小明用電水壺燒開水，電水壺內水的體積2L，電水壺正常工作560s，可將20℃的水加熱至100℃．已知水的密度為1.0×10³kg/m³，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）求水吸收的熱量；
（2）若電水壺正常工作時放出的熱量有80%被水吸收，求電水壺的電功率．

Answer 1

分析 （1）知道水的體積，根據m=ρV求出水的質量，又知道水的初溫、末溫以及比熱容，根據Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的熱量；
（2）根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電水壺消耗的電能，再根據P=$\frac{W}{t}$求出電水壺的電功率．

解答 解：（1）水的體積：
V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，電水壺消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{80%}$=8.4×10⁵J，
電水壺的電功率：
P=$\frac{W}{t′}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{560s}$=1500W．
答：（1）水吸收的熱量為6.72×10⁵J；
（2）電水壺的電功率為1500W．

點評 本題考查了密度公式和吸熱公式、效率公式、電功率公式的應用，是一道較為簡單的計算題．