小明家新买的一台快速电水壶，电水壶的最大容积是1.8L．为了测量该电水壶烧水时的实际功率，小明用所学知识和爸爸合作进行了如下实验：关掉家里所有电器，将该电水壶装满水，接入家

Question

小明家新买的一台快速电水壶，电水壶的最大容积是1.8L．为了测量该电水壶烧水时的实际功率，小明用所学知识和爸爸合作进行了如下实验：关掉家里所有电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从25℃上升到35℃所用的时间是50s，同时观察到家中“220V、10A（40A）、3200imp/（kW•h）”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp．已知水的比热容C=4.2×10³J/（kg•℃）．请根据相关信息解答下列问题：
（1）电水壶中水的质量；
（2）电水壶烧水时消耗的电功率；
（3）电水壶的加热效率．

Answer 1

（1）由ρ=(m)/(V)得电水壶装满水时的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
（2）电水壶消耗的电能为：
W=(80)/(3200)kW•h=(80)/(3200)×3.6×10⁶J=9×10⁴J，
电水壶烧水时的实际功率：
P_实=(W)/(t)=(9×104J)/(50s)=1800W．
（3）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.8kg×（35℃-25℃）=7.56×10⁴J，
电水壶加热的效率：
η=(Q吸)/(W)×100%=(7.56×104J)/(9×104J)×100%=84%．
答：（1）电水壶中水的质量为1.8kg；
（2）电水壶烧水时的实际功率为1800W；
（3）电水壶加热的效率为84%．