Question

在一把质量为500g的铝质电热水壶中，装有2kg水，用这把电热壶把20℃的水加热到100℃，若该电水壶的热效率为80%．[C_铝=0.88×10³ J/、C_水=4.2×10³ J/]
问：
（1）2kg的水吸收了多少的热量？
（2）电热水壶和水总共吸收了多少的热量？
（3）烧开这壶水需要消耗多少电能？

Answer

（1）已知水的质量2kg，初温20℃，末温100℃，根据Q吸=cm（t-t）直接求出水吸收的热量；
（2）已知铝的质量500g，初温20℃，末温100℃，根据Q吸=cm（t-t）直接求出电热水壶吸收的热量，即可求出电热水壶和水总共吸收的热量；
（3）水吸收的热量是被有效利用的能量，根据η=×100%变形可求出烧开这壶水需要消耗的电能．
【解析】
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t）=4.2×103 J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J；
（2）电热水壶吸收的热量：
Q′吸=c′m′（t-t）=0.88×103 J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=0.352×105J；
电热水壶和水总共吸收的热量：
Q=Q吸+Q′吸=6.72×105J+0.352×105J=7.072×105J；
（3）由η=×100%得：
Q总===8.4×105J．
答：（1）2kg的水吸收了6.72×105J的热量；
（2）电热水壶和水总共吸收了7.072×105J的热量；
（3）烧开这壶水需要消耗8.4×105J的电能．