Question

1．使用電熱水壺?zé)�水，具有便捷、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)．現(xiàn)有一電熱水壺裝滿水，請根據(jù)它的銘牌，（假設(shè)電熱水壺的電阻保持不變，水的比熱容為c_水=4.2×10³J/（kg•℃））

額定電壓	220V
額定功率	0.9kw
電熱效率	90%
容  量	5L

求：（1）壺中裝有水的質(zhì)量；
（2）若壺中水的溫度為19℃，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需要的熱量；
（3）該電熱水壺在額定電壓下燒開這壺水需要的時間．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電熱水壺的容量，可知電熱水壺盛水的體積，利用密度公式變形可求得壺中裝有水的質(zhì)量；
（2）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，根據(jù)Q_吸=cm（t₂-t₁）求出燒開水需要吸收的熱量；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，電熱效率為90%，根據(jù)η=$\frac{Q}{W}$可求得燒開這壺水需要的電能，再利用t=$\frac{W}{P}$求出加熱時間．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，壺中裝有水的質(zhì)量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×5×10^-3m³=5kg；
（2）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=5kg×4.2×10³J/（kg•℃）×（100℃-19℃）=1.701×10⁶J；
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，電熱效率η=90%．額定功率P=0.9kW=900W，
由η=$\frac{Q}{W}$可得：
W=$\frac{Q}{η}$=$\frac{1.701×1{0}^{6}J}{90%}$=1.89×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，電熱水壺工作時間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.89×1{0}^{6}J}{900W}$=2100s=35min．
答：（1）壺中裝有水的質(zhì)量為5kg；
（2）若壺中水的溫度為19℃，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需要的熱量為1.701×10⁶J；
（3）該電熱水壺在額定電壓下燒開這壺水需要的時間為35min．

點(diǎn)評 本題考查了電功率與熱量的計算，涉及到吸熱公式、電熱效率的應(yīng)用，關(guān)鍵是銘牌參數(shù)含義的理解與掌握，同時注意1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃．