Question

16．如圖1是小剛家的電熱水壺及銘牌．一天傍晚，他用該電熱水壺將1kg的水從20℃加熱到100℃，用時5min．

（1）水吸收的熱量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若此時家中只有電熱水壺在工作，在這段時間里，小剛觀察到他家電能表（如圖2）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了60轉(zhuǎn)，那么電熱水壺消耗了多少電能？
（3）電熱水壺的實際電功率是多少？
（4）電熱水壺的效率是多少？
（5）分析（4）的結(jié)果，導(dǎo)致其小于1的原因有哪些？（寫出一條即可）

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）計算出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)可以求出電熱水壺消耗的電能；
（3）由功率公式求出實際電功率；
（4）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$計算電熱水壺的效率；
（5）從加熱過程中有熱散失或者實際電壓偏小等方面分析解答．

解答 解：
（1）將1kg的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J．
（2）家中只有電熱水壺在工作，所以電熱水壺消耗的電能：
W=$\frac{60r}{600r/kW•h}$=0.1kW•h=3.6×10⁵J；
（3）電熱水壺的電功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{5×60s}$=1200W；
（4）電熱水壺的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$≈99.3%；
（5）熱水壺加熱過程不可避免有一部分熱散失，導(dǎo)致電熱水壺產(chǎn)生熱量沒有被水全部吸收，所以其效率低于1．
答：（1）水吸收的熱量是3.36×10⁵J；
（2）若此時家中只有電熱水壺在工作，在這段時間里，小剛觀察到他家電能表（如圖2）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了60轉(zhuǎn)，那么電熱水壺消耗了3.6×10⁵J的電能；
（3）電熱水壺的實際電功率是多少？
（4）電熱水壺的效率1200W；
（5）分析（4）的結(jié)果，導(dǎo)致其小于1的原因可能是熱量未被完全吸收．

點評 本題考查了熱量、電能、實際功率、效率的計算，考查知識多，綜合性強(qiáng)，但難度不大．