题目内容
【题目】某居民家安装了一台电热水器,其铭牌标示如下表所示,装满20℃的水后对其加热,使水温达到90℃。己知干木材的热值q=1.2×107J/ kg。
(1)水需要吸收多少热量?
(2)电热水器正常工作时至少需要多长时间? (忽略热量的损失)
(3)如果用干木材替代电热水器烧水,效率为14%,需要多少干木材?
××型电热水器 | |||
额定加热功率 | 2400W | 加热方式 | 电加热器 |
额定电压 | 220V | 安全等级 | 防触电保护一类 |
温度设定范围 | 20℃~90℃ | 净重 | 20kg |
容量 | 40L | 整机外形尺寸 | 530mm×400mm×400mm |
出厂日期 | 2019年5月15日 |
【答案】(1)1.176×107J;(2) 4900s;(3) 7kg
【解析】
(1)水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg
20℃的水加热至90℃,则水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(90℃-20℃)=1.176×107J
(2)电热水器正常工作时至少需要消耗的电能
W=Q吸
电热水器正常工作时至少需要的时间
t==4900s
(3)根据
Q吸=14%Q放
可知,干木材完全燃烧放出的热量为
Q放==8.4×107J
需要干木柴的质量
m′==7kg
答:(1)水需要吸收1.176×107J热量;
(2)电热水器正常工作时至少需要4900s时间;
(3)如果用干木材替代电热水器烧水,效率为14%,需要7kg干木材。
【题目】小华想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关,于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路进行探究:
(1)小华连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,接下来操作______;
(2)电路正常,按图所示的电路继续进行实验:闭合开关,移动滑片P,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数 | 电压U/V | 电流I/A | 实际功率P/W | 电阻R/Ω |
1 | 1.6 | 0.20 | ||
2 | 2.0 | 0.22 | 9.09 | |
3 | 2.5 | 0.24 | 10.42 |
小华注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮, 第三次比第二次亮,再结合表中数据可得出的结论是:小灯泡越亮,它的实际功率越______(选填“大”或“小”); 由测量数据还可计算出灯L1在实际电压为1.6V时的灯丝电阻为______Ω,L1的额定功率是______W。
(3)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变______表的量程,结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似;
(4)有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”,这种说法错误的原因是其忽略了______的影响。
【题目】小蕾的妈妈新购买了一台如图甲所示的家用电热加湿器,其工作原理电路如图乙所示。相关参数如下表。电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中,工作时产生的热量使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出。以增加环境湿度;当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入加热仓中。
最大运行功率 | 40W |
储水箱容量 | 2.4L |
气雾调节器最大电阻 | 990Ω |
(1)当加湿器以最大运行功率工作时,电热丝 R1 的电阻值是多大?
(2)如果加热仓内冷水的温度为20℃,用最大运行功率正常工作,经过 5min 36s 恰好使水沸腾产生蒸气,求加热仓中水的质量。(设电热丝R1产生的热量全部被水吸收,当地气压为1标准大气压,水的比热容 c水=4.2×103J/(kg·℃))
(3)通过气雾调节器R2使电热加湿器以最低气雾量工作时,求气雾调节器R2消耗的电功率。