Question

【題目】張明同學在周末學習利用電能表測量家用電器的實際功率，于是他將2.5kg初溫為20℃的水加入電熱水壺中，將它單獨接入家庭電路，使其工作100s，觀察到家中電能表指示燈閃爍84次，電能表上標有“220V 3600imp/（kWh）”字樣，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），假設電能全部轉化為內能．求：
（1）電熱水壺在此時間內的實際功率；
（2）在此功率下需要多長時間可以將這壺水加熱到100℃？

Answer 1

【答案】
（1）解：根據參數3600imp/（kWh）知，每消耗1kWh的電能，電能表的指示燈閃爍3600次；

所以閃爍84次消耗的電能為：

W= kWh= kWh= ×3.6×106J=84000J，

電熱水壺的實際功率：

P= = =840W；

（2）解：將這壺水加熱到100℃吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）=840000J，

由題可知電能全部轉化為內能，消耗的電能W=Q吸=840000J，

由P= 得需要時間：

t= = =1000s．

【解析】（1）3600imp/（kWh）表示每消耗1kWh的電能，電能表的指示燈閃爍3600次；據此可求閃爍84次消耗的電能，再利用P= 求電熱水壺的實際功率；（2）知道水的質量、比熱容、初溫和末溫，利用Q吸=cm△t求將這壺水加熱到100℃吸收的熱量；假設電能全部轉化為內能，消耗的電能W=Q吸 ， 再利用P= 求需要的時間．