Question

如圖所示是現在家庭中常用的電熱水壺，它具有加熱快、效率高等特點，右表是其銘牌．

（1）該電熱水壺正常工作時的功率是

1100

W，電阻是

44

Ω．
（2）當水壺中盛有12cm高的水時，壺底所受水的壓強為

1200

Pa，冬天水燒開后壺嘴會冒“白氣”，其形成過程是

液化

．
（3）該電熱水壺正常工作時，燒開一滿壺水需要7min，其消耗的電能是多少？電熱水壺的效率是多少？[水的初溫是10℃，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），g=10N/kg]．

Answer 1

分析：（1）由銘牌可知電熱水壺的額定功率和額定電壓，根據公式R=

U2

P

可求該電熱水壺正常工作時的電阻；
（2）知道水深和水的密度，利用液體壓強公式求壺底所受水的壓強；水蒸氣液化形成水霧；
（3）知道電熱水壺正常工作，其功率等于額定功率，又知道工作時間，根據公式W=Pt可求消耗的電能．
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）該電熱水壺正常工作時的功率：U_額=1100W
電熱水壺正常工作時的電阻：R=

U額

P額

2=

(220V)

1100W

2=44Ω；
故答案是：1100W，44Ω．
（2）壺底所受水的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa；
冬天水燒開后壺嘴會冒“白氣”是水蒸氣液化形成的小水滴；
故答案是：1200Pa，液化．
（3）∵電熱水壺正常工作，
∴P=P額=1100W，
t=7min=420s
∴消耗的電能：
 W=Pt=1100W×420s=4.62×10⁵J．
水的質量m=ρV=1000kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg．
水吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.2kg×（100℃-10℃）=4.536×10⁵J．
電熱水壺的熱效率η=

Q吸

W

=

4.536×105J

4.62×105J

×100%=98%．
答：消耗的電能是4.62×10⁵J，電熱水壺的效率是98%．

點評：本題一是利用銘牌（額定電壓為和額定功率）計算用電器的電阻，二是靈活運用電功率、電功、液體壓強公式．