Question

廉江市匯立電器廠生產某型號不銹鋼電水壺如圖所示，它的銘牌信息如下表所示．電水壺裝滿初溫為20℃的水，在額定電壓下將水燒至100℃用了7min．

額定電壓	220V
額定功率	2000W
頻率	50Hz
容積	2L

[水的比熱容C_水=4.2×10³J/]求：
（1）電水壺正常工作時電流多大？（結果保留兩位小數）
（2）水吸收的熱量是多少？
（3）電水壺燒水過程中的能量轉化效率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）由銘牌可知，電熱水壺的額定電壓是220V，額定功率是2000W，
由電功率的變形公式可以求出電水壺正常工作時的電流．
（2）由熱量公式可以求出水吸收的熱量．
（3）由W=Pt求出電流做的功，已知水吸收的熱量，由效率公式可以求出能量轉化的效率．
解答：解：（1）∵P=UI，
∴電水壺正常工作時電流：
I==≈9.09A；
（2）∵ρ=，
∴水的質量：
m=ρV=1.0×10³ kg/m³×2×10^-3 m³=2kg，
水吸收的熱量：
Q=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）電水壺消耗的電能：
W=Pt=2000W×7×60s=8.4×10⁵J，
能量轉化效率：
η=×100%=×100%=80%；
答：（1）電水壺正常工作時電流9.09A．
（2）水吸收的熱量是6.72×10⁵J．
（3）電水壺燒水過程中的能量轉化效率是80%．
點評：本題難度不大，熟練應用電功率公式的變形公式、熱量公式即可正確解題．