Question

4．海燕家中電熱水壺的銘牌如圖所示，其中額定功率已經看不清．將電熱水壺裝滿初溫為20℃的水，讓其單獨工作，在一標準大氣壓下將水燒開用時5分鐘，她家標有600R/KW•h”字樣的電能表旋盤轉動了120轉．
（1）則電熱水壺中水的質量是2kg．
（2）水吸收的熱量是多少？
（3）電熱水壺工作時的實際功率是多少？
（4）水吸收的這些熱量，如果由無煙煤燃燒來提供，則至少需要提供多少千克的無煙煤？
（ρ_水=1×10³kg/m³；c_水=4.2×10³J/kg•℃、q_無煙煤=3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）由密度公式的變形公式可以求出水的質量；
（2）由熱量公式可以求出水吸收的熱量；
根據電能表轉過的圈數求出消耗的電能，然后求出電熱水壺的實際功率；
已知水吸收的這些熱量由無煙煤燃燒來提供，由熱值公式的變形公式可以求出無煙煤的質量．

解答 解：（1）由密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$可知，
水的質量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
（2）一標準大氣壓下水的沸點是100℃，
水吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）電熱水壺消耗的電能：W=$\frac{120R}{600R/kW•h}$=0.2kW•h，
電熱水壺的實際功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.2kW•h}{5×\frac{1}{60}h}$=2.4kW=2400W；
（4）由Q=qm可知，需要無煙煤的質量：m=$\frac{Q}{{q}_{無煙煤}}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=2.24×10^-2kg；
答：（1）2．
（2）水吸收的熱量是6.72×10⁵J；
（3）電熱水壺工作時的實際功率是2400W；
（4）水吸收的這些熱量，如果由無煙煤燃燒來提供，則至少需要提供2.24×10^-2千克的無煙煤．

點評 本題考查了求水的質量、水吸收的熱量、熱水器的功率、煤的質量，涉及的知識點較多，是一道綜合題，應用密度公式、熱量公式、電功率公式、熱值公式即可正確解題．