Question

11．如圖是家庭、賓館常用的電熱水壺，如表中列出了其部分技術參數(shù)．求：

型號	XXXX
額定電壓	220V
頻率	50Hz
額定功率	1500W
容量	1.5L

（1）在水位不超過電熱水壺的最高水位線時，壺內(nèi)水深為10cm，此時水對電熱水壺壺底產(chǎn)生的壓強是多少；
（2）在1個標準大氣壓下將容量為1.5L的水從20℃加熱至沸騰，水吸收的熱量是多少．[水的密度為1.0×10³kg/m³，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）在額定電壓下，燒開這壺水用時6min，則此電熱水壺的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知水的深度，根據(jù)公式P=ρgh可求水對水壺底的壓強．
（2）已知水壺的容積和水的密度，根據(jù)公式m=ρV求出壺內(nèi)水的質(zhì)量，再利用公式Q=cm△t可求水燒開時吸收的熱量．
（3）由P=$\frac{W}{t}$可求得6min消耗的電能，然后利用η=$\frac{Q}{W}$可求得電熱水壺的加熱效率．

解答 解：（1）壺中水的深度為h=10cm=0.1m，則水對電熱水壺壺底產(chǎn)生的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1×10³pa；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，壺中水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg；
水吸收的熱量Q=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/kg．℃×1.5kg×（100-20）℃=5.04×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，6min消耗的電能：
W=pt=1500W×6×60s=5.4×10⁵J；
電熱水壺的加熱效率為：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{5.4×1{0}^{5}J}$×100%≈93.33%．
答：（1）水對壺底產(chǎn)生的壓強為1×10³pa；
（2）壺中水吸收的熱量為5.04×10⁵J；
（3）電熱水壺的加熱效率為93.33%．

點評 本題考查液體壓強、質(zhì)量、熱量等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是知道沒有熱量損失時吸收的熱量等于消耗電能釋放的熱量，解題過程中還要注意單位的換算．