Question

电热水壶是家庭常用的电热器，小东同学想通过实验测一只标有“220V 1500W”电热水壶的效率，他在该壶中装入2.5kg的水后，将其接入家庭电路并正常工作，在烧水过程中他记录了不同时刻水的温度，并绘制出“温度--时间”的图线，如图所示．求：
（1）把壶中的水烧开（即从A到B的过程中），水吸收的热量是多少？
（2）该电热水壶烧开这壶水的效率．[c_水=4.2×10³J/]．

Answer

（1）由图象可知，水初温和末温，又知道水的质量和比热容，根据Q吸=cm（t-t）求出水吸收的热量；
（2）由图象可知烧开水的时间，根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能，根据η=×100%求出电热壶的效率．
【解析】
（1）由图象可知，水的初温是20℃，水沸腾的温度是100℃，
把壶中的水烧开，水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t）
=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）
=8.4×105J；
（2）由图象可知烧开水的时间为12min，电热水壶正常工作时的功率为150W，12min消耗的电能：
W=Pt=1500W×12×60s=1.08×106J，
电热壶的效率：
η=×100%=×100%≈77.8%．
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）电热壶的效率约为77.7%．