Question

9．“科學(xué)電用，節(jié)約用電”是我們每一個公民的職責(zé)，小明對家中一把額定功率為2000W的電茶壺（發(fā)熱管設(shè)在壺內(nèi)）的熱效率進行了探究．他用電茶壺裝了2kg的水，測出水的溫度為20℃．接通電路后讓茶壺在額定電壓下正常工作，經(jīng)過10min的時間，水開始沸騰，測得水沸騰的溫度為90℃．請你根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)幫助李明計算和分析：
（1）水所吸收的熱[c=4.2×10³/（kg•℃）]；
（2）這把電茶壺的效率；
（3）分析加熱過程中發(fā)生熱量損失的兩種原因．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）知道電茶壺的額定功率，利用W=Pt求實際消耗的電能，利用效率公式求電茶壺的效率；
（3）熱損失：①熱散失到空氣中；②電茶壺吸熱．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（90℃-20℃）
=5.88×10⁵J；
（2）電茶壺正常工作，
所以P=P_額=2000W，
消耗的電能：
W=Pt=2000W×600s=1.2×10⁶J，
電茶壺的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{5.88×1{0}^{5}J}{1.2×1{0}^{6}J}$×100%=49%；
（3）加熱過程中發(fā)生熱量損失的兩種原因：①壺自身要吸收部分熱量，②一部分熱量散發(fā)到空氣中．
答：（1）水吸收的熱量是5.88×10⁵J；
（2）電茶壺的效率49%；
（3）①壺自身要吸收部分熱量，②一部分熱量散發(fā)到空氣中．

點評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式、電功率公式、效率公式的掌握和運用，難度不大，要求靈活選用公式．