题目内容

3.用完全相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,加热过程中没有热量散失,每隔1min记录一次数据,如表所示.已知电热器的加热电阻为50Ω,工作时流过加热电阻的电流为4.2A,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).请计算:
加热时间/min012
水的温度/℃202632
液体的温度/℃203448
(1)一分钟内加热器产生的热量;
(2)被加热的水的质量;
(3)未知液体的比热容.

分析 (1)根据Q=I2Rt计算电热器一分钟产生热量;
(2)由表格知加热1min水升高的温度,由Q=cm△t计算水的质量;
(3)相同的加热器一分钟产生热量相同,由表格数据可得一分钟液体升高的温度,由Q=cm△t计算液体的比热.

解答 解:
(1)由题一分钟内加热器产生的热量:
Q=I2Rt=(4.2A)2×50Ω×60s=52920J;
(2)由表格数据知,一分钟内水的温度升高的温度:△t=6℃,
由Q=cm△t可得被加热的水的质量:
m水=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{52920J}{4.2×{0}^{3}J/(kg•℃)×6℃}$=2.1kg;
(3)相同的加热器一分钟产生热量相同,即一分钟水和液体吸收的热量相等,用水和液体质量相等,
由表格数据可知,一分钟液体升高的温度:△t′=14℃,
所以液体的比热:
c液=$\frac{Q}{m△t′}$=$\frac{52920J}{2.1kg×14℃}$=1.8×103J/(kg•℃).
答:(1)一分钟内加热器产生52920J的热量;
(2)被加热的水的质量为2.1kg;
(3)未知液体的比热容为1.8×103J/(kg•℃).

点评 本题考查了焦耳定律公式和热量公式的应用,熟练运用公式,知道电热器产生热量与水和液体吸热相等是关键.

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