Question

1．小亮所在班級的飲水機銘牌如下表所示．他們對飲水機的工作情況進行了觀察與研究，發(fā)現(xiàn)當加熱內(nèi)膽里的水溫達到90℃時，溫控開關就會自動斷開，停止加熱；當水溫降至60℃時，溫控開關又會自動打開重新加熱，每次加熱的時間為t=4min．
（1）飲水機加熱一次消耗的電能為多少？
（2）飲水機設計加熱內(nèi)膽的好處是每次只加熱少量的水，既能使人們在較短的時間內(nèi)喝上熱水，又能避免一次加熱過多的水而造成浪費．請你根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，計算加熱內(nèi)膽的容積．（假設消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．計算結(jié)果保留2位小數(shù)）

額定電壓	220V
加熱功率	550W
制熱方式	電加熱

Answer 1

分析 （1）已知額定功率和加熱時間，根據(jù)W=Pt計算加熱一次消耗的電能；
（2）根據(jù)Q=cm（t-t₀）可以計算出每次加熱的水的質(zhì)量，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計算體積、加熱內(nèi)膽的容積．

解答 解：（1）P=550W，時間t=4min=240s，
加熱一次消耗的電能為：W=Pt=550w×240s=1.32×10⁵J；
（2）t=90℃，t₀=60℃
由W=Q_吸=cm（t-t₀）得，加熱內(nèi)膽中水的質(zhì)量：
m=$\frac{W}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{1.32×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（90℃-60℃）}$≈1.05kg；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，加熱內(nèi)膽的最小容積為：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1.05kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1.05m³．
答：（1）飲水機加熱一次消耗的電能為1.32×10⁵J；
（2）加熱內(nèi)膽的容積是1.05m³．

點評 此題的關鍵點在于內(nèi)膽的容積就是水的體積，考查學生對容器實際體積與盛的液體之間的關系的理解．