将一个标有“220V400W”字样的“热得快”插入体积为0.5升、初温为20℃的水中,此时由于是用电高峰,实际电压为210伏,在标准大气压下经过9分10秒将水加热至沸腾,求“热得快”烧水时的热
问题描述:
将一个标有“220V400W”字样的“热得快”插入体积为0.5升、初温为20℃的水中,此时由于是用电高峰,实际电压为210伏,在标准大气压下经过9分10秒将水加热至沸腾,求“热得快”烧水时的热效率(不计电阻值随温度的变化).
答
热得快的电阻:
R=
=
U
2额
P额
=121Ω,(220V)2 400W
热得快在210V的电压下9分10秒产生的热量:
Q1=
t=
U
2实
R
×550s≈2×105J,(210V)2 121Ω
水吸收的热量:
Q2=cm△t=cρV△t=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3×(100℃-20℃)=1.68×105J,
热效率:
η=
=Q2 Q1
=84%.1.68×105J 2×105J
答:热得快烧水时的热效率为84%.