Question

某同學(xué)從鄰居家借來如圖所示的電加熱器（俗稱“熱得快”）燒水，他發(fā)現(xiàn)這個電加熱器上沒有銘牌，于是他利用所學(xué)的物理知識做了這樣一個實驗來測定電加熱器的電功率．他往暖水瓶中裝入質(zhì)量為2kg、溫度為20℃的水，然后把電加熱器插到暖水瓶中，再接入220V的家庭電路中，經(jīng)過14min，水開始沸騰（當(dāng)時的氣壓是一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）．
試求：
（1）他把這2kg水燒開消耗了多少電能？[假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）]．?
（2）這個電加熱器的電功率是多大？?
（3）這個電加熱器正常工作時的電阻是多大？

Answer 1

解：（1）因電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則燒開2Kg所消耗的電能：
W=Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）他把這壺水燒開所用的時間t=14×60s=840s，
這個電加熱器的功率是==800W．
（3）電加熱器正常工作時的電阻：
R===60.5Ω．
答：（1）這2kg的水燒開需消耗6.72×10⁵J的電能．
（2）這個電加熱器的電功率是800W．
（3）這個電加熱器正常工作時的電阻是60.5Ω．
分析：（1）根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀），可求出水沸騰前吸收的熱量；
（2）電加熱器工作的時間，利用P=求出功率；
（3）根據(jù)得到功率利用R=即可求出電加熱器的電阻．
點評：本題考查熱量、功率的計算，重點注意假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的條件，即在理想狀態(tài)下，放出的熱量全部被水吸收．