Question

12．如图所示的是某型号电热水壶铭牌，壶中装有1.8L温度为20℃的水，求：
（1）将水烧开，水吸收的热量是多少？
（2）若在电热水壶工作时，标有“3000r/kw•h”的电能表在1min内转了50转，电路的实际电压是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的体积和水的密度，利用密度公式求水的质量，又知道水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）烧水时，电能表在1min内转了50转，根据电能表的参数“3000r/kW•h”先求出50转消耗的电能，再根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$求出电热水壶的实际功率；
知道电热水壶的额定电压和额定功率求出电热水壶的电阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，求出电热水壶两端的实际电压．

解答 解：
（1）水的体积：
V=1.8L=1.8×10^-3m³，
水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
由题知：t₀=20℃，t=100℃，
烧开水吸收到的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.8kg×（100℃-20℃）
=6.048×10⁵J；
（2）1min内消耗的电能：
W=$\frac{1}{3000}$×50×3.6×10⁶J=6×10⁴J，
电热水壶的实际功率：
P_实=$\frac{W}{t}$=$\frac{6×{10}^{4}J}{60s}$=1000W，
因为R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{{（220v）}^{2}\;\;}{1210W}$=40Ω，P_实=$\frac{{U}_{实}^{2}}{R}$，
所以电热水壶两端的实际电压：
U_实=$\sqrt{{P}_{实}R}$=$\sqrt{1000W×40Ω}$=200V．
答：（1）将水烧开，水吸收的热量是6.048×10⁵J；
（2）电路的实际电压是200V．

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，注意灵活选用公式．