Question

有一电热水壶，铭牌如表所示：

额定电压	220V
额定功率	1000W
频率	50Hz
容量	5L
壶重	20N

（1）若在壶中装满20℃的水，其水的质量是多少？
（2）若把这些水烧开，吸收的热量是多少？（设壶内为一标准大气压，且不计热量损失和壶吸收的热量）
（3）在额定电压下烧开这些水需要多少时间？
（4）如果水吸收的热量由热值为3×10³J/Kg的普通煤完全燃烧时放出的热量的80%来提供，把这壶水烧开需多少千克的普通煤？
（5）在用电高峰时，电热水壶的实际电压为额定电压的90%，则此时该水壶的实际功率是多少？（电热水壶的电阻不变）

Answer

（1）由铭牌可知壶中水的体积，根据m=ρV求出水的质量；
（2）根据Q=cm△t求出这些水烧开时吸收的热量；
（3）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出烧开这些水需要的时间；
（4）根据效率公式求出普通煤完全燃烧放出的热量，根据Q=mq求出所需的普通煤的质量；
（5）已知电热水壶的额定电压和额定功率，根据R=求出电阻，再根据P=求出实际电压为额定电压的90%时该水壶的实际功率．
【解析】
（1）壶中装满水时，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg；
（2）这些水烧开时吸收的热量：
Q吸=cm（t-t）
=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）
=1.68×106J；
（3）电热水壶正常工作时的功率为1000W，
烧开这些水需要的时间：
t====1.68×103s；
（4）普通煤放出的热量：
Q放===2.1×106J，
需要普通煤的质量：
m煤===0.03kg；
（5）电热水壶的电阻：
R===48.4Ω，
电热水壶的实际电压为额定电压的90%时，实际功率：
P′===810W．
答：（1）若在壶中装满20℃的水时水的质量为5kg；
（2）若把这些水烧开，吸收的热量是1.68×106J；
（3）在额定电压下烧开这些水需要1.68×103s；
（4）把这壶水烧开需0.03千克的普通煤；
（5）此时该水壶的实际功率是810W．