Question

20．蓮蓮用電熱水壺澆水，她突發(fā)奇想，想測(cè)量該電熱水壺的燒水效率．她查看了該電熱水壺的銘牌如圖所示，然后裝了1L水，測(cè)出水的初始溫度為25℃，接通電源，讓它以額定功率工作，測(cè)量出水燒開(kāi)用時(shí)5min 50s．則在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把電熱水壺中的水燒開(kāi)，水需要吸收3.15×10⁵J的熱量，該電熱水壺的燒水效率為90%．[ρ水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由銘牌可知電水壺的標(biāo)定容量即水的體積，利用密度公式變形即可求出水的質(zhì)量，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，再根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）已知額定功率和通電時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt求出消耗的電能，水吸收的熱量與消耗電能的比值就等于電熱水壺的熱效率．

解答 解：（1）壺內(nèi)水的體積：
V=1L=1dm³=1×10^-3m³，
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，則水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-25℃）
=3.15×10⁵J；
（2）由于水壺正常工作，
則水壺的功率P=P_額=1000W，
由P=$\frac{W}{t}$得：
5min50s內(nèi)消耗的電能：
W=Pt=1000W×350s=3.5×10⁵J，
電熱水壺的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{3.5×1{0}^{5}J}$=90%．
故答案為：3.15×10⁵；90．

點(diǎn)評(píng) 本題考查吸熱公式、電功率公式以及熱效率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道正常工作時(shí)用電器的功率和額定功率相等．