Question

如表所示的是某型號電熱水壺銘牌，壺中裝有2.0L溫度為25℃的水，求：
（1）將水燒開，水吸收的熱量是多少？[一個標準大氣壓下，c_水=4.2×10⁵ J/（kg?℃）]

產品型號　EL-8952 額定電壓　220V 頻　　率　50Hz 額定功率　1210W 容　　量　2.0L

（2）若在電熱水壺工作時，標有“3000r/kW?h”的電能表在1min內轉了50轉，電路的實際電壓是多少？
（3）不計熱損失，此時燒開一壺水大約需要多少時間？

Answer 1

解：（1）水的體積：
V=2.0L=2.0×10^-3m³，
水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2.0×10^-3m³=2.0kg；
由題知：t₀=25℃，t=100℃，
燒開水吸收到的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2.0kg×（100℃-25℃）
=6.3×10⁵J；
（2）1min內消耗的電能：
W=×50×3.6×10⁶J=6×10⁴J，
電熱水壺的實際功率：
P_實===1000W，
∵R===40Ω，P_實=，
∴電熱水壺兩端的實際電壓：
U_實===200V；
（3）燒開一壺水需要時間：
t====630s=10.5min．
答：（1）將水燒開，水吸收的熱量是6.3×10⁵J；
（2）電路的實際電壓是200V；
（3）不計熱損失，此時燒開一壺水大約需要10.5min．
分析：（1）知道水的體積和水的密度，利用密度公式求水的質量，又知道水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）燒水時，電能表在1min內轉了50轉，根據(jù)電能表的參數(shù)“3000r/kW?h”先求出50轉消耗的電能，再根據(jù)電功率公式P=求出電熱水壺的實際功率；
知道電熱水壺的額定電壓和額定功率求出電熱水壺的電阻，利用P=，求出電熱水壺兩端的實際電壓；
（3）求出了燒開這壺水實際消耗的電能和實際電功率，利用電功率公式P=求出加熱時間．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意靈活選用公式．