Question

11．某電水壺的銘牌信息如圖所示，電水壺在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下工作．已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）電水壺裝滿初溫20℃的水時(shí)，將水燒開．求：
①水吸收的熱量是多少？
②電水壺?zé)�水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率為80%，求電水壺?zé)�開水的時(shí)間．
③請(qǐng)寫出提高電熱水壺效率的方法．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃），根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$求出電水壺?zé)�開水的時(shí)間；
（3）要想提高電熱水壺的效率，應(yīng)減小熱量的散失，故可以從保溫等方面進(jìn)行分析．

解答 解：①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，消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{80%}$=8.4×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，電水壺?zé)�開水的時(shí)間：
t₁=$\frac{W}{P}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{2000W}$=420s；
③要想提高電熱水壺的比熱，應(yīng)減小熱量的散失，故可以為壺嘴加上蓋子或及時(shí)清除水垢．
答：①水吸收的熱量是6.72×10⁵J；
②電水壺?zé)�開水的時(shí)間為420s；
③為壺嘴加上蓋子（或及時(shí)清除水垢）．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)和熱學(xué)的綜合計(jì)算題，涉及到熱量和效率、電功的計(jì)算，與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用．