Question

在“家电下乡”活动中，小明家买了一只WSJ-60型号电热壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开，已知外界气压为1标准大气压〔c_水=4.2×10³J/〕．求：

型号	WSJ-60
额定电压	220V
额定功率	800W
水壶容量	0.5kg

（1）水吸收的热量；
（2）电热壶正常工作时的电阻；
（3）若电热壶的效率为70%，则烧开一满壶水所需的时间；
（4）小明发现用电高峰期，烧开一壶水远比上述时间要长，原因可能是什么？

Answer

（1）已知比热容、质量和初温、末温，根据公式Q=cm（t-t），可求吸收的热量．
（2）由铭牌可知电热壶的额定电压与额定功率，由电功率的变形公式可以求出电热壶正常工作时的电阻．
（3）根据电热壶的效率求出烧开一壶水电热壶产生的热量，然后由W=Pt的变形公式求出烧水所学时间．
（4）由W=Pt可知，在做功一定的情况下，做功时间越长，电热壶的实际功率越小，根据电功率公式分析原因．
【解析】
（1）在1标准大气压下，水的沸点是100℃，
把水烧开时，水所吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×105J；
（2）∵P=，
∴电热壶正常工作时的电阻R===60.5Ω；
（3）∵η=，
∴电热壶产生的热量Q===2.4×105J，
∵W=Q=Pt，
∴烧开一满壶水所需的时间t===300s；
（4）烧开一壶水时，水所吸收的热量Q不变，电流做功W=Q不变，
由W=Pt可知，在做功W一定的情况下，做功时间t越长，电热壶的实际功率P越小，
电热壶的电阻R不变，由P=可知，在用电高峰期，电热壶两端的实际电压变小．
答：（1）水吸收的热量是1.68×105J；
（2）电热壶正常工作时的电阻是60.5Ω；
（3）若电热壶的效率为70%，则烧开一满壶水要300s；
（4）小明发现用电高峰期，电热壶两端实际电压小于额定电压，
电热壶的实际功率小于额定功率，所以烧开一壶水远比正常工作时需要的时间长．