养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两

Question

养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．阿坚家买了一个养生壶如图甲所示，其铭牌如丙所示．
（1）该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值多少？
（2）若壶内装有2L温度为20℃的水，在一个标准大气压下，将水烧开，此过程中水吸收的热量是多少？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃）、1L=1×10^-3m³）
（3）阿坚关闭了家中的其他所有用电器，只用该壶在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘5min内转了300转，此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少？

Answer 1

（1）由P=UI=(U2)/(R)可得，该养生壶正常工作时面状电阻的阻值：
R=(U2)/(P)=((220V)2)/(1210W)=40Ω；
（2）水的体积：
V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
由ρ=(m)/(V)可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
一个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由题意可知，此过程中养生壶消耗的电能：
W=(300)/(3000)kW•h=0.1kW•h=3.6×10⁵J，
养生壶的实际电功率：
P_实=(W)/(t)=(3.6×105J)/(5×60s)=1200W．
答：（1）该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值为40Ω；
（2）此过程中水吸收的热量是6.72×10⁵J；
（3）此过程中养生壶消耗的电能为3.6×10⁵J，实际电功率是1200W．