Question

已知额定电压为220V，额定功率为2000W，容量为2.0L的家用电热水壶，若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压，则：

（1）装满水后，壶中水的质量是多少千克？

（2）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少欧姆？

（3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

（4）如果电热水壶的效率为80%，烧开这壶水，需要多长时间？

Answer

（1）装满水后，壶中水的质量是2kg；

（2）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值24.2Ω；

（3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收6.72×105J热量；

（4）如果电热水壶的效率为80%，烧开这壶水，需要420s．

【解析】

试题分析：（1）装满水后，壶中水的体积等于壶的容量，利用密度公式计算水的质量；

（2）根据功率公式P=UI=可求电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值；

（3）根据Q=cm△t求出水吸收的热量；

（4）根据效率公式与W=Pt求出需要的时间．

【解析】
（1）由ρ=得，装满水后壶中水的质量为：

m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg；

（2）由P=UI=可得，加热电阻的阻值：

R===24.2Ω；

（3）水的初温为20℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J；

（4）电热水壶的效率：η==，

时间：t===420s．

答：（1）装满水后，壶中水的质量是2kg；

（2）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值24.2Ω；

（3）将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开，需要吸收6.72×105J热量；

（4）如果电热水壶的效率为80%，烧开这壶水，需要420s．

【点评】本题考查了求质量、电阻、吸收的热量、加热时间等问题，分析清楚题意，应用密度公式、电功率公式、热量公式、功的计算公式与效率公式即可正确解题．