Question

【題目】鑄鐵養生茶壺起源于古老的中國，經過中國民間工藝大師的精心雕琢和傳統工藝的完善，把歷史底蘊的“中國功夫茶文化”與現代“鐵粉補給”的健康理念有機地糅合在一起，古樸典雅的鐵瓶+芬芳馥郁的香茗+鐵粉補給，返璞歸真于環保﹣綠色﹣健康的“中國鐵瓶茶道”而風靡于歐美及東南亞．小紅的爸爸近日買了一把鑄鐵壺和與之配套的加熱設備電陶壺，如圖所示，其銘牌如表所示．

電陶爐
額定電壓	220V
頻率	50Hz
額定功率	1500W
鑄鐵壺
型號	YYG﹣1600
容量	1600mL
壺體質量	2kg

小紅對這套燒水設備及感興趣，并進行了探究．首先按要求在鑄鐵壺中加滿初溫為20℃的水，在額定電壓下用了8min的時間將水燒開【設當時的氣壓為標準大氣壓，c水=4.2×103J/（kg℃）】，求：

（1）水吸收的熱量；
（2）將水燒開所消耗的電能；
（3）這套燒水設備的效率；
（4）水燒開后，小紅小心地把鑄鐵壺提下來，奇怪地發現水燒開后整個壺體都很燙，但壺把卻是溫溫的，你能解釋此現象嗎？ ．

Answer 1

【答案】
（1）解：鑄鐵壺中加滿水時，水的質量為：m=ρV=1.0×103kg/m3×1600×10﹣6m3=1.6kg，

在一個標準大氣壓下，水的沸點為100℃，

水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1.6kg×（100℃﹣20℃）=5.376×105J；

（2）解：由表格數據可知，在額定電壓下工作8min所消耗的電能：

W=Pt=1500W×8×60s=7.2×105J；

（3）解：這套燒水設備的效率：

η= ×100%= ×100%≈75%；

（4）壺把所用材料的導熱性比壺體差
【解析】解： （4）不同物體的導熱性能不同，水燒開后整個壺體都很燙，但壺把卻是溫溫的，表明壺把所用材料的導熱性比壺體差． 答：（1）水吸收的熱量為5.376×105J；（2）將水燒開所消耗的電能為7.2×105J；（3）這套燒水設備的效率為75%；（4）整個壺體都很燙，但壺把卻是溫溫的，表明壺把所用材料的導熱性比壺體差．