题目内容

(2009?郑州)如图是小黄家一台快速电热水壶,铭牌如表.为了测量它烧水时的实际功率,小黄和父亲合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装了0.6L(600cm3) 20℃的水,接入家庭电路中,闭合壶的开关,测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是3.5min.同时观察到家中电能表(如图(b)转过的转数正好为90转(r).请根据相关信息求:

(1)电水壶中水的质量;
(2)电水壶中水吸收的热量;
(3)电水壶烧水的实际功率;
(4)电水壶加热的效率
水的比热容:[c=4.2×103J/(kg?℃)].
分析:由公式m=ρV计算出水的质量,由热量公式Q=cm△t计算吸收的热量,由电表信息可以求解消耗的电能,再利用效率公式η=
Q
W
×100%计算效率.
解答:解:(1)水的质量m=ρV=1g/cm3×600cm3=600g=0.6kg;
(2)水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.6kg×80℃=201600J;
(3)消耗的电能W=
90r
1500r/kW?h
=0.06KW?h=216000J;
电水壶烧水的实际功率P=
W
t
=
0.06kWh
3.5
60
h
=1.028kW;
(4)电水壶加热的效率η=
Q
W
=
201600J
216000J
=93%;
答:(1)电水壶中水的质量是0.6kg;
(2)电水壶中水吸收的热量是201600J;
(3)电水壶烧水的实际功率是1.028kW;
(4)电水壶加热的效率是93%.
点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活相连,使学生觉得学了物理有用,注意计算时的单位变换要正确.
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