Question

4．如圖所示是小明家的電熱水壺及銘牌，他用該電熱水壺將1kg的水從20℃加熱到100℃．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）電熱水壺正常工作時(shí)的電流是多少？
（3）電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？
（4）若電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，需要加熱多少秒？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量；
（2）由圖可知，電熱水壺正常工作時(shí)的功率和電壓，根據(jù)P=UI求出其正常工作時(shí)的電流；
（3）知道電熱水壺正常工作時(shí)的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律計(jì)算其正常工作時(shí)的電阻；
（4）電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，由題意可知W=Q_吸，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出需要的加熱時(shí)間．

解答 解：（1）將1kg的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×l0⁵J；
（2）由圖可知，電熱水壺正常工作時(shí)的功率P=880W，正常工作時(shí)的電壓U=220V，
由P=UI可得，電熱水壺正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A；
（3）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可得，電熱水壺正常工作時(shí)的電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω；
（4）電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，
則電熱水壺消耗的電能：W=Q_吸=3.36×l0⁵J；
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，需要加熱的時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{880W}$≈381.8s．
答：（1）水吸收的熱量是3.36×l0⁵J；
（2）電熱水壺正常工作時(shí)的電流是4A；
（3）電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是55Ω；
（4）若電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，需要加熱381.8秒．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了吸熱公式、電功率公式和歐姆定律的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道正常工作時(shí)用電器的功率和額定功率相等．