试题

下表是广东顺德市伟士德电器燃具厂生产的电热开水器铭牌．经实践验证，当开水瓶内装有体积为2L、温度为20℃的水时，电热开水瓶正常工作25min可将水加热至沸腾（当时气压为标准大气压，水的密度ρ_水=1.0×10³㎏/m³，水的比热C_水=4.2×10³J/㎏·℃）．求：

电热开水瓶
型号	WSD880
电源	220V---50HZ
额定功率	700W
容量	5.5L

（1）电热开水瓶在烧水过程中消耗的电能是多少焦？
（2）此电热开水瓶的热效率是多少？
（3）如果在用电高峰时间使用，电源的实际电压只有198V，则此时该电热开水瓶的实际功率是多少瓦？（设电热开水瓶的电阻不变）

解：（1）电热开水瓶在烧水过程中消耗的电能：
W=Pt=700W×25×60s=1.05×10⁶J；
（2）水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
此电热开水瓶的热效率：
η=

Q吸

W

=

6.72×105J

1.05×106J

=64%；
（3）电热水壶的电阻：
R=

U额2

P额

=

(220V)2

700W

=

484

7

Ω，
实际电压只有198V时该电热开水瓶的实际功率：
P_实际=

U实际2

R

=

(198V)2

484 7 Ω

=567W．
答：（1）电热开水瓶在烧水过程中消耗的电能是1.05×10⁶J；
（2）此电热开水瓶的热效率是64%；
（3）如果在用电高峰时间使用，电源的实际电压只有198V，则此时该电热开水瓶的实际功率是567W．
解：（1）电热开水瓶在烧水过程中消耗的电能：
W=Pt=700W×25×60s=1.05×10⁶J；
（2）水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
此电热开水瓶的热效率：
η=

Q吸

W

=

6.72×105J

1.05×106J

=64%；
（3）电热水壶的电阻：
R=

U额2

P额

=

(220V)2

700W

=

484

7

Ω，
实际电压只有198V时该电热开水瓶的实际功率：
P_实际=

U实际2

R

=

(198V)2

484 7 Ω

=567W．
答：（1）电热开水瓶在烧水过程中消耗的电能是1.05×10⁶J；
（2）此电热开水瓶的热效率是64%；
（3）如果在用电高峰时间使用，电源的实际电压只有198V，则此时该电热开水瓶的实际功率是567W．