有一种WSJ-60型号电热壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，水的比热容c=4.2×l03J/（kg•℃）．求：型号WSJ-60额定

Question

有一种WSJ-60型号电热壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，水的比热容c=4.2×l0³J/（kg•℃）．求：

型号	WSJ-60
额定电压	220V
额定功率	800W
水壶容积	500ml

（1）水吸收的热量．
（2）电热壶的效率．
（3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少？

Answer 1

（1）由铭牌知：
v=500ml=500×10^-6m³，
m=ρV=1.0×10³kg/m³×500×10^-6m³=0.5kg；
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（2）电热壶在额定电压下工作5min消耗电能：
W_电=Pt=800W×300s=2.4×10⁵J；
η=(Q吸)/(W电)×100%=(1.68×105J)/(2.4×105J)×100%=70%；
（3）由题意可知都是烧开一满壶20℃的水，
则在实际电压下消耗的电能等于在额定电压下消耗的电能：
W_实=W_额，
即：(U2实)/(R)t实=(U2额)/(R)t额，
∴U_实=U_额×√((t额)/(t实))=√((300s)/(363s))×220V=200V；
答：（1）水吸收的热量是1.68×10⁵J；
（2）电热水壶的效率是70%；
（3）当时的实际电压是200V．