Question

3．如圖所示是小明家的電熱水壺及銘牌，他用該電熱水壺將1.5L的水從20℃加熱到100℃．（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，c_水=4.2×10³J/（kg•℃））

（1）水吸收的熱量為5.04×10⁵J；
（2）若電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，需要的時(shí)間為336s；
（3）若電熱水壺實(shí)際加熱時(shí)間大于上述計(jì)算的加熱時(shí)間，寫出一種可能原因：電熱水壺實(shí)際工作電壓小于額定電壓．

Answer 1

分析 （1）知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，又知道水的初溫和末溫以及水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的熱量；
（2）電熱水壺消耗的電能和水吸收的熱量相等，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出需要的加熱時(shí)間；
（3）實(shí)際加熱時(shí)間長(zhǎng)，原因可能是有熱損失，電熱水器消耗的電能不能被水全部吸收；也可能是電熱水器的實(shí)際電壓低于額定電壓，使實(shí)際功率低于額定功率等．

解答 解：（1）水的體積：
V=1.5L=1.5dm³=1.5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
則水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（2）電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，電熱水壺消耗的電能：W=Q_吸=5.04×10⁵J
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的加熱時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{5.40×1{0}^{5}J}{1500W}$=336s；
（3）電熱水壺實(shí)際加熱時(shí)間大于上述計(jì)算的加熱時(shí)間，原因可能是電熱水器的實(shí)際電壓低于額定電壓等．
故答案為：（1）5.04×10⁵；（2）336；（3）電熱水壺實(shí)際工作電壓小于額定電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到吸熱公式和電功公式的綜合應(yīng)用，明確電熱水壺實(shí)際加熱時(shí)間大于計(jì)算時(shí)間的原因是關(guān)鍵，計(jì)算過程要注意單位的換算．