题目内容
【题目】小林家电热水瓶有加热和保温两档,下表是热水瓶的部分参数(外界大气压为1标准大气压),热水瓶装满初温为20℃的水,接在家庭电路中工作.已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃),水的密度为1.0×103kg/m3 . 求
型号 | XXX |
额定电压 | 220V |
额定功率 | 1200W |
保温功率 | 440W |
额定容量 | 2L |
(1)保温时通过电热水瓶插头的电流;
(2)加热时电热水瓶的总电阻(结果保留整数);
(3)若不计热量损失,把满瓶水烧开,需多长时间.
【答案】
(1)解:家庭电路电压为U=220V,由表中数据知,保温时的功率为P=440W,
根据P=UI可得,通过热水瓶的电流:I= =2A,
根据串联电路电流的规律,通过电热水瓶插头的电流为2A;
(2)解:由表中数据知,加热时的功率为P加=1200W,
根据P= 可得,加热时电热水瓶的总电阻:
R= ≈40Ω;
(3)解:由题意知,装满水的容积为2L=2×10﹣3 m3,
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3 m3=2kg;
把初温为20℃的水烧开,水升高的温度△t=100℃﹣20℃=80℃,
水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×80℃=6.72×105J,
因不计热损失,所以W=Pt=Q,把满水瓶烧开,
需要的时间:t= =560s.
【解析】(1)由家庭电路电压,结合保温时的功率,根据P=UI和串联电路电流的规律求保温时通过电热水瓶插头的电流;(2)根据P= ,求加热时电热水瓶的总电阻;(3)根据m=ρV求装满水的质量,根据Q=cm△t求出把水烧开吸收的热量,由W=Pt=Q,求把满水瓶烧开,需要的时间.
【考点精析】解答此题的关键在于理解密度的计算的相关知识,掌握密度公式:ρ = m/v,以及对电功率的计算公式的理解,了解计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.