小明家中的电水查，其铭牌如图所示，他在电水壶中装入2.5L初温为20℃的水，并将这壶水烧开（1标准大气压下），已知该电水壶的效率为84%，问：

（1）小明在壶中装入　   　kg的水；

（2）此过程中，水吸收了　   　J热量，这些热量相当于完全燃烧　   　m³天然气放出的热量？（q_天然气＝4.0×10⁷J/m³）

（3）电水壶正常工作时，烧开这壶水需要多长时间？

答案

解：

（1）电水壶装满水水的体积V＝2.5L＝2.5×10^﹣3m³，

由ρ＝可知，水的质量：

m＝ρV＝1×10³kg/m³×2.5×10^﹣3m³＝2.5kg，

（2）在标准大气压下，水的沸点为100℃，

水吸收的热量（有用能量）：

Q_吸＝cm（t﹣t₀）＝4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×10⁵J，

天然气放出的热量等于水吸收的热量，由Q_吸＝Q_放＝Vq可得，天然气的体积：

V＝＝＝＝0.021m³；

（3）电水壶在额定电压下，P＝P_额＝2000W，

由η＝×100%得，消耗的电能：

W＝＝＝1×10⁶J，

由P＝得，烧水时间：

t＝＝＝500s。

故答案为：（1）2.5；（2）8.4×10⁵；0.021；（3）烧开这壶水需要500s。

【分析】（1）由表中数据可知电水壶装满水水的体积，利用m＝ρV求出水的质量；

（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（在标准大气压下，水的沸点为100℃），利用吸热公式Q_吸＝cm△t求水吸收的热量（有用能量），根据Q_吸＝Q_放＝Vq可求出天然气的体积；

（3）知道电水壶烧水过程中的能量转化效率，可求消耗的电能，从铭牌知道电水壶的功率，利用P＝求出烧水时间。

【点评】本题是一道电学和热学的综合计算题，考查了质量、热量、热值和电功的计算，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意用公式W＝Pt计算时的单位要统一。