Question

小明学习了电功率的知识后，想利用家里的“1500r/kW?h”的电能表和手表，测出一些家用电器的有关数据．求

小明学习了电功率的知识后，想利用家里的“1500r/kW?h”的电能表和手表，测出一些家用电器的有关数据．求：（1）当家里只有一台电热水壶正常工作时，他测出电能表1分钟转了30圈，求电热水壶在这段时间消耗的电能是多少焦耳？（2）求此时电热水壶的电功率是多少瓦？（3）如果该热水壶中此时装有2kg，温度为20℃的冷水，该热水壶的效率为80%，那么它将这些水加热至100℃需要的时间是多少秒？

Answer 1

（1）电热水壶消耗的电能：
W=

30r

1500r/kW?h

=0.02kW?h=7.2×10⁴J；
（2）电热水壶的电功率：
P=

W

t

=

7.2×104J

60s

=1.2×10³W；
（3）水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
电热水壶消耗的电能：W=

Q

η

=

6.72×105J

80%

=8.4×10⁵J，
由P=

W

t

可知，加热时间：
t=

W

P

=

8.4×105J

1.2×103W

=700s；
答：（1）电热水壶在这段时间消耗的电能是7.2×10⁴焦耳．
（2）求此时电热水壶的电功率是1.2×10³瓦．
（3）它将这些水加热至100℃需要的时间是700秒．