Question

（9分）如表為現在家庭、賓館常用的無線電水壺（一種在倒水時導線脫離，用電加熱的方便水壺）的銘牌，某同學用這種電水壺燒開水，他將水放至最大容量，測得水的初溫是20℃通電5分50秒，水燒開（在一個標準大氣壓下），試通過計算，回答下列問題：

額定電壓	220V
額定功率	1210W
最大容量	1L

（1）算一算此電水壺啊正常工作時的電流；
（2）該電水壺正常工作時電熱絲的電阻多大？
（3）水從20℃燒開所吸收的熱量是多少？（水的比熱容c=4.2×10³J/（kg?℃））
（4）現測得電源電壓為210伏，算一算此電水壺工作的效率．

Answer 1

（1）電水壺正常工作時的電流約為5.5A；（2）該電水壺電熱絲的電阻約為40Ω；（3）水從20℃燒開所吸收的熱量是3.444×10⁵J； （4）現測得電源電壓為210V，此電水壺工作的效率約為89.3%。

試題分析：由表中數據可知：（1）（2）電水壺正常工作時的功率為P=1210W，電壓為U=220V，則此電水壺正常工作時的電流：I=P/U=1210W/220V=5.5A；電熱水壺的電阻：R=U²/P=（220V）²/1210W=40Ω；
（3）水的體積為V=1L=0.001m³，密度為ρ=1.0×10³kg/m³，比熱容c=4.2×10³J/（kg?℃），升高的溫度Δt=100℃﹣18℃=82℃，則水的質量為m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.001m³=1kg，燒開時吸收的熱量：
Q_吸=cmΔt=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×82℃=3.444×10⁵J，
（4）U_實=210V，電水壺的加熱時間：t=5min50s=5×60s+50s=350s，則消耗的電能：，
此時電水壺工作的效率：。