Question

下表是廣東順德市偉士德電器燃具廠生產的電熱開水器銘牌．經實踐驗證，當開水瓶內裝有體積為2L、溫度為20℃的水時，電熱開水瓶正常工作25min可將水加熱至沸騰（當時氣壓為標準大氣壓，水的密度ρ_水=1.0×10³㎏/m³，水的比熱C_水=4.2×10³J/㎏?℃）．求：

電熱開水瓶
型號	WSD880
電源	220V---50HZ
額定功率	700W
容量	5.5L

（1）電熱開水瓶在燒水過程中消耗的電能是多少焦？
（2）此電熱開水瓶的熱效率是多少？
（3）如果在用電高峰時間使用，電源的實際電壓只有198V，則此時該電熱開水瓶的實際功率是多少瓦？（設電熱開水瓶的電阻不變）

Answer 1

解：（1）電熱開水瓶在燒水過程中消耗的電能：
W=Pt=700W×25×60s=1.05×10⁶J；
（2）水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
此電熱開水瓶的熱效率：
η===64%；
（3）電熱水壺的電阻：
R===Ω，
實際電壓只有198V時該電熱開水瓶的實際功率：
P_實際===567W．
答：（1）電熱開水瓶在燒水過程中消耗的電能是1.05×10⁶J；
（2）此電熱開水瓶的熱效率是64%；
（3）如果在用電高峰時間使用，電源的實際電壓只有198V，則此時該電熱開水瓶的實際功率是567W．
分析：（1）電熱水壺正常工作時，其電功率等于額定功率，根據W=Pt求出其消耗的電能；
（2）知道瓶內裝有水的體積，利用密度公式求水的質量，利用吸熱公式Q=cm△t可求水吸收的熱量，再利用效率公式求出電熱開水瓶的熱效率；
（3）由銘牌可知電熱水壺的額定功率和額定電壓，根據R=求出電阻，再根據P=求出實際電壓只有198V時該電熱開水瓶的實際功率．
點評：本題考查了學生對密度公式、吸熱公式、電功率公式、效率公式的掌握和運用，從銘牌得出相關信息并利用好是本題的關鍵．