Question

17．某电热壶的电阻为40Ω（假定恒定不变），工作时电流为5A．一标准大气压下，用该电热水壶将0.5kg的水从20℃加热至100℃，最少需要吸收热量1.68×10⁵J，电热水壶至少要工作168s．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，根据吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）计算出水吸收的热量；
（2）不计热量损失时Q_放=Q_吸，根据Q=I²Rt求出电热水壶加热的时间．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（2）由题意可知，电流通过电热水壶产生的热量：
Q_放=Q_吸=1.68×10⁵J，
由Q=I²Rt可得，电热水壶加热的时间：
t=$\frac{{Q}_{放}}{{I}^{2}R}=\frac{1.68×1{0}^{5}J}{（5A）^{2}×40Ω}$=168s．
故答案为：1.68×10⁵，168．

点评 本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到吸热公式和焦耳电流的灵活应用，是一道较为简单的计算题．