Question

3．某電熱水壺部分參數，額定電壓220V，額定功率模糊不清，容積1L，加熱效率90%，在額定電壓下，將滿壺水從10°C加熱至沸騰（在1標準大氣壓下），用時5min，則水吸收的熱量是3.78×10⁵J，電熱水壺的額定功率是1.4×10³W．[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）已知電熱水壺的容積，利用密度公式變形可求得裝滿水時水的質量，知道水的質量及初溫、末溫，由吸熱公式求水吸收的熱量（有用能量）；
（2）根據加熱效率90%，可求得消耗的電能，再利用P=$\frac{W}{t}$可求得電熱水壺的額定功率．

解答 解：（1）已知V=1L=1×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，
裝滿水時水的質量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-10℃）
=3.78×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可得，
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.78×1{0}^{5}J}{90%}$=4.2×10⁵J，
電熱水壺的額定功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{5×60s}$=1.4×10³W．
故答案為：3.78×10⁵；1.4×10³．

點評 本題為電功和熱量的綜合計算題，考查了學生對吸熱公式、熱效率公式、電功公式的理解和靈活運用，是一道難度不是很大的計算題．