Question

【題目】小明同學(xué)家有一臺(tái)微電腦控制的電熱水壺，如圖17所示。該電熱水壺可以將水從桶中自動(dòng)抽到壺中并自動(dòng)加熱至水燒開。小明觀察該電熱水壺的銘牌時(shí)發(fā)現(xiàn)其額定加熱功率模糊不清，其他銘牌標(biāo)記均清晰(如表所示)；燒水前他關(guān)掉家里其他用電器，只接通電熱水壺，小電動(dòng)機(jī)開始額定電壓下用5s時(shí)間將水從桶中提升了80cm加至電熱水壺滿刻度處自動(dòng)停止加水，此時(shí)顯示水溫為20℃，電熱水壺加滿水后開始在額定電壓下燒水至水溫為100℃時(shí)自動(dòng)斷開電路停止工作。小明還觀察到，在電熱水壺?zé)�水的過程中，家里標(biāo)有3000revs/(kW·h)的電能表在30s內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)。（g=10N/kg，ρ水= 1.0×103kg/m3 ， c水=4.2×103J/(kg℃)）

求：

（1）小電動(dòng)機(jī)提升水的工作效率

（2）電熱水壺的額定加熱功率;

（3）若電熱水壺的加熱效率為80%，則燒開該壺水所需的時(shí)間。

Answer 1

【答案】(1). 64% (2). （3）

【解析】 (1).小電動(dòng)機(jī)提升水的質(zhì)量：m=ρv=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg

電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的功：W有=FS=Gh=mgh=2kg×10N/kg×0.8m=16J

電動(dòng)機(jī)提水消耗的電能：W總=pt=5w×5s=25J

電動(dòng)機(jī)提升水的工作效率：η=＝＝64%

(2)電熱水壺?zé)�水消耗的電能：W=

電熱水壺的額定功率：

（3）水吸收的熱量：

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

水壺?zé)�水消耗的電能�?

燒開該壺水所需的時(shí)間：