题目内容

【题目】已知额定电压为220V,额定功率为2000W,容量为2.0L的家用电热水壶,若加热电阻的阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为1标准大气压,则:

1)装满水后,壶中水的质量是多少千克?

2)电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多少欧姆?

3)将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收多少热量?[C=4.2×103J/kg℃]

4)如果电热水壶的效率为80%,烧开这壶水,需要多长时间?

【答案】1)装满水后,壶中水的质量是2kg

2)电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值24.2Ω

3)将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收6.72×105J热量;

4)如果电热水壶的效率为80%,烧开这壶水,需要420s

【解析】试题分析:(1)装满水后,壶中水的体积等于壶的容量,利用密度公式计算水的质量;

2)根据功率公式P=UI=可求电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值;

3)根据Q=cm△t求出水吸收的热量;

4)根据效率公式与W=Pt求出需要的时间.

解:(1)由ρ=得,装满水后壶中水的质量为:

m=ρV=1.0×103kg/m3×2×103m3=2kg

2)由P=UI=可得,加热电阻的阻值:

R===24.2Ω

3)水的初温为20℃,一标准大气压下沸点为100℃,则水吸收的热量:

Q=cmt﹣t0=4.2×103J/kg℃×2kg×100℃﹣20℃=6.72×105J

4)电热水壶的效率:η==

时间:t===420s

答:(1)装满水后,壶中水的质量是2kg

2)电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值24.2Ω

3)将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收6.72×105J热量;

4)如果电热水壶的效率为80%,烧开这壶水,需要420s

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