题目内容
【题目】“吃火锅”是人们喜爱的一种饮食方法。火锅里装有2L、60℃的水,要把这些水加热到100℃,求:
(1)水吸收了多少J的热量?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若由阻值为24.2Ω的电热丝接入家庭电路来加热,使锅内的水由60℃加热到100℃, 且电热丝产生热量的80%被水吸收,则电热丝需正常工作多长时间?
【答案】(1)3.36×105 J;(2)210s
【解析】
试题分析:(1)锅中水的体积V=2L=2×10-3 m3 ,
由ρ=m/V得,水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×2×10-3 m3 =2kg,
水吸收的热量:Q吸 =cm(t-t0 )=4.2×103 J/(kg℃)×2kg×(100℃-60℃)=3.36×105 J,
(2)由η=Q吸/Q放得,电热丝产生的热量:Q放 =Q吸/η=3.36×105J/80%=4.2×105 J,
电热丝消耗的电能:W电 =Q放 =4.2×105 J,
电热丝的功率:P=U2/R=(220V)2/24.2Ω=2000W,
由P=W/t得,工作时间:t=W电/P=4.2×105J/2000W=210s
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