Question

创世界高铁运营最高速度394km/h的武广高铁，正式通车．如图为以武广客运专线主要车型CRH3动车组．
（1）当该动车组用以100m/s的速度匀速直线行驶10min后，则该列车行驶了多少公里？
（2）该动车组的每节车厢上都配有电热水器．在标准大气压下，15分钟内把10kg、20℃的水烧开．电流至少要做多少功？（c_水=4.2×10³J/（kg?℃）
（3）若它工作时的电功率为4.2kW，则该电热水器的热效率为多少？

Answer 1

分析：（1）已知速度与时间，由是公式的变形公式可以求出动车的路程．
（2）由热量公式可以求出水吸收的热量，电流做的功至少等于水吸收的热量．
（3）根据功率求出电热水器做功，然后由效率公式求出电热水器的效率．

解答：解：（1）∵v=

s

t

，t=10min=600s，
∴动车的路程：
s=vt=100m/s×600s=60000m=60km；
（2）在一标准大气压下水的沸点是100℃，
把水烧开，水吸收的热量为：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg．℃）×10kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁶J，
把水烧开，电流至少做功3.36×10⁶J．
（3）热水器做功时间t′=15min=900s，
热水器做功W=Pt=4200W×900s=3.78×10⁶J，
电热水器的效率η=

Q

W

×100%=

3.36×106J

3.78×106J

×100%≈88.9%；
答：（1）动车的路程为60km．
（2）电流至少做功3.36×10⁶J．
（3）电热水器的效率为88.9%．

点评：本题考查了求路程、水吸收的热量、电热水器的效率等问题，难度不大，应用速度公式、热量公式与效率公式即可正确解题．