Question

13．如圖是小宇家新買的一臺快速電水壺，這臺電水壺的銘牌如圖．為了測量該電水壺燒水時的實際功率，小宇用所學知識進行了如下實驗：關掉家里所有用電器，將該電水壺裝滿水，接入家庭電路中，測得壺中水從10℃上升到30℃所用的時間是100s，同時觀察到家中如圖的電子式電能表耗電指示燈閃爍了160imp．請根據相關信息解答下列問題．〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕

（1）電水壺消耗的電能為多少J；
（2）電水壺燒水時的實際功率為多少W；
（3）電水壺加熱的效率．

Answer 1

分析 （1）3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h指示燈閃爍3200次，據此求出電能表耗電指示燈閃爍160imp消耗的電能；
（2）知道電水壺消耗的電能和工作時間，根據P=$\frac{W}{t}$求出實際功率；
（3）電水壺裝滿水時水的體積和容積相等，根據m=ρV求出水的質量，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電水壺加熱的效率．

解答 解：（1）電水壺消耗的電能：
W=$\frac{160}{3200}$kW•h=0.05kW•h=1.8×10⁵J；
（2）電水壺燒水時的實際功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{5}J}{100s}$=1800W；
（3）電水壺裝滿水時水的體積：
V=1.8L=1.8dm³=1.8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg，
水吸熱的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.8kg×（30℃-10℃）
=1.512×10⁵J，
電水壺加熱的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.512×1{0}^{5}J}{1.8×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）電水壺消耗的電能為1.8×10⁵J；
（2）電水壺燒水時的實際功率為1800W；
（3）電水壺加熱的效率為84%．

點評 本題考查了電功、實際功率、加熱效率的計算，關鍵是能從圖片和題干中獲取有用的信息以及電能表參數含義的理解與掌握．