Question

【題目】小明家的電熱水壺具有自動加水和加熱兩種功能，其裝置如圖所示。燒水時，先按下加水按鈕，自吸泵把水從水桶抽到壺內，當壺內水位達到規定容量時，自吸泵自動停止抽水；再按一下加熱按鈕，加熱裝置將對壺內的水加熱，當水沸騰時，加熱裝置自動停止加熱。已知c水=4.2×103 J/（kg·℃），ρ水 ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，電熱水壺的銘牌數據如下表。求:

（1）自吸泵將1.2kg水提升0.5m,克服水的重力所做的功, 如果自吸泵抽水效率為60%，需要消耗的電能。

（2）電熱水壺正常工作時，把1.2kg水從20℃加熱到100℃用的時間是6min，電熱水壺的熱效率。

Answer 1

【答案】（1）10J （2）93﹪

【解析】

試題分析：（1）自吸泵對水做的功：W有=mgh=1.2kg×10N/kg×0.5m=6J

自吸泵消耗的電能：W電=W有/η1=6J/60﹪=10J

（2）水吸收的熱量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/kg℃×1.2kg×（100℃-20℃）=4.032×105J

電熱水壺加熱時消耗的電能 W=Pt=1200W×360s=4.32×105J

電熱水壺的熱效率 η=Q吸/W=4.032×105J/4.32×105J=93﹪