如图所示是现在家庭中常用的电热水壶,它具有加热快、效率高等特点,右表是其铭牌.
(1)该电热水壶正常工作时的功率是________W,电阻是________Ω.
(2)当水壶中盛有12cm高的水时,壶底所受水的压强为________Pa,冬天水烧开后壶嘴会冒“白气”,其形成过程是________.
(3)该电热水壶正常工作时,烧开一满壶水需要7min,其消耗的电能是多少?电热水壶的效率是多少?[水的初温是10℃,c水=4.2×103J/(kg?℃),g=10N/kg].
解:(1)该电热水壶正常工作时的功率:U额=1100W
电热水壶正常工作时的电阻:R===44Ω;
故答案是:1100W,44Ω.
(2)壶底所受水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
冬天水烧开后壶嘴会冒“白气”是水蒸气液化形成的小水滴;
故答案是:1200Pa,液化.
(3)∵电热水壶正常工作,
∴P=P额=1100W,
t=7min=420s
∴消耗的电能:
W=Pt=1100W×420s=4.62×105J.
水的质量m=ρV=1000kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg.
水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.2kg×(100℃-10℃)=4.536×105J.
电热水壶的热效率η==×100%=98%.
答:消耗的电能是4.62×105J,电热水壶的效率是98%.
(1)由铭牌可知电热水壶的额定功率和额定电压,根据公式R=可求该电热水壶正常工作时的电阻;
(2)知道水深和水的密度,利用液体压强公式求壶底所受水的压强;水蒸气液化形成水雾;
(3)知道电热水壶正常工作,其功率等于额定功率,又知道工作时间,根据公式W=Pt可求消耗的电能.
吸收的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率.
点评:本题一是利用铭牌(额定电压为和额定功率)计算用电器的电阻,二是灵活运用电功率、电功、液体压强公式.
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