Question

19．某兴趣小组的同学在研究“煤油和水的吸热本领大”时，选用了如图甲所示的实验器材给质量都是200g的煤油和水就加热，他们绘制出水的温度随加热时间变化的图象如图乙所示，已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），电加热器的功率为500W，加热时间满2min时，求：
（1）水吸收了多少热量？
（2）该装置加热水的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）首先根据图象，得出加热2分钟时水的温度，然后根据公式Q=cm•△t进行计算．
（2）由P=$\frac{W}{t}$可求得消耗电能，再利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可求得该装置加热水的效率．

解答 解：
（1）由图象知，加热时间满2min时水的温度是70℃．
则水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.2kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁴J．
（2）根据P=$\frac{W}{t}$可得，消耗电能W=Pt=500W×2×60s=6×10⁴J，
该装置加热水的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{6×1{0}^{4}J}$×100%=70%．
答：（1）水吸收了4.2×10⁴J热量；
（2）该装置加热水的效率是70%．

点评 此题考查学生对有关热量的计算及公式的变形运用，同时考查了学生根据图象分析问题的能力，难易程度适中．