Question

12．某品牌電熱水壺的銘牌上標著如下表所示的數據，請計算：

熱水壺容量	2.0L
額定電壓	220V
加熱功率	880W
頻率	50Hz

（1）該電熱水壺扛常工作時通過的電流多大？電阻多大？
（2）如果將電熱水壺裝滿水后，從20℃開始把水燒開（1標準大氣壓下），水吸收的熱量是多少？
（3）正常工作時，如果燒開上述一壺水需15min，則該電熱水壺的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知電熱水壺的額定電壓和加熱功率，根據公式P=UI可求得電熱水壺扛常工作時通過的電流，再利用R=$\frac{U}{I}$可求電熱水壺的電阻；
（2）知道熱水壺的容積（裝滿水的體積），利用密度公式求水的質量，利用吸熱公式Q_吸=cm△t可求水吸收的熱量（有用能量）；
（3）利用W=Pt求15min消耗的電能（總能量），利用效率公式求該電熱水壺的效率．

解答 解：（1）由P=UI可得，
電熱水壺正常工作時通過的電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電熱水壺的電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω；
（2）水的體積：
V=2L=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，15min消耗的電能：
W=Pt=880W×15×60s=7.92×10⁵J；
該電熱水壺的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{7.92×1{0}^{5}J}$×100%≈84.8%．
答：（1）該電熱水壺扛常工作時通過的電流為4A；電阻為55Ω；
（2）水吸收的熱量是6.72×10⁵J；
（3）該電熱水壺的效率是84.8%．

點評 本題考查用電器電阻、水吸收熱量、實際功率、效率的計算，本題關鍵：一是從銘牌得出相關信息，二是各公式及其公式變形的靈活運用．