题目内容
【题目】用如图甲所示的电热水壶,其额定电压为220V,额定电流为4.4A,热水壶的内部电路如图乙所示。该热水壶把1L水从20℃加热到100℃所需的时间为500s。 (c水=4.2×103J/(kg·℃).求:
(1)加热过程水吸收的热量.
(2)加热过程电阻丝产生的热量.
(3)若电阻丝的电阻保持不变,当该热水壶的实际功率为800W时,计算实际电压.
【答案】(1) 3.36×105J;(2)4.84×105J;(3)200V
【解析】试题分析:(1)水壶中水的体积:V=1L=1dm3=1.0×10-3m3
由ρ=m/V可得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
则水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;
(2)加热过程电阻丝产生的热量:Q=W=UIt=220V×4.4A×500s=4.84×105J;
(3)由I=UR可得,电热水壶的电阻:R=U/I=220V/4.4A=50Ω,
由P=U2R可得,实际电压:U实=P′R=800W×50Ω=200V
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