如图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等(插座本身消耗电能由内部电池提供)。小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上,这时插座屏幕上显示如图乙所示,当水烧开至100℃时,屏幕显示如图丙所示。[已知电费单价: 0.57元/(kW•h);c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)这段时间内水吸收的热量为多少焦?
(2)电水壶的实际功率为多少瓦?
(3)电水壶烧水的效率为多少?
(1) 9.072×105J; (2)1500W;(3)84%。
【解析】 (1)水吸收的热量为:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2.4kg×(100℃-10℃)=9.072×105J;
(2)电费单价为:0.5元/kW•h,由图丙可知,这段时间内的电费为0.15元,则这段时间内消耗的电能为:W=kW•h =0.3kW•h=1.08×106J,由图可知,所用时间为12分钟,则电水壶实际功率为:P==1500W;
(3)烧水的效率为:η==84%。
答:(1)这段时间内水吸收的热量为9.072×105J; (2)电水壶的实际功率为1500W;(3)电水壶烧水的效率为84%。