Question

有一種WSJ-60型號的新電熱壺，其銘牌標志如圖所示。現將一滿壺20℃的水在額定電壓下燒開需時5min,已知外界氣壓為1標準大氣壓，水的比熱容為4.2 x 10³J/(kg·℃）。求：

（1) 水吸收的熱量。
（2）電熱壺的效率。
(3）小明發現在用電高峰時燒開一滿壺20℃的水需時  6min 3s，那么此時電路的實際電壓是多少？

Answer 1

（1）1.68×10⁵J（2）2.4×10⁵J（3）70%

水吸收的熱量可由熱量公式Q_吸=C_水m△t求出；燒開一滿壺水所消耗的電能可由W=Pt直接求出．該電熱水壺燒水時的效率可由η=Q_吸/W
求出．（1）C_水=4.2×10³J/（kg?℃），V=500ml=5×10^-4m³，
△t=100℃-20℃=80℃，ρ_水=1.0×10³kg/m³
據m=ρV得：m_水=1.0×10³ kg/m³×5×10^-4m³=0.5kg
水吸收的熱量為：
Q_吸=C_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×80℃=1.68×10⁵J
（2）P=800W，t=5min=300s
據P=W/t得：W=Pt=800W×300s=2.4×10⁵J
（3）電熱水壺燒水時的效率為：
η=Q_吸 /W =1.68×10⁵J /2.4×10⁵J =70%