Question

4．如图所示是小明家的电热水壶及铭牌，他用该电热水壶将1kg的水从20℃加热到100℃．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）水吸收的热量是多少？
（2）电热水壶正常工作时的电流是多少？
（3）电热水壶正常工作时的电阻是多少？
（4）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少秒？（计算结果保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、水的初温和末温、水的比热容，根据吸热公式Q_吸=cm△t计算出水吸收的热量；
（2）由图可知，电热水壶正常工作时的功率和电压，根据P=UI求出其正常工作时的电流；
（3）知道电热水壶正常工作时的电压和电流，根据欧姆定律计算其正常工作时的电阻；
（4）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，由题意可知W=Q_吸，根据P=$\frac{W}{t}$求出需要的加热时间．

解答 解：（1）将1kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×l0⁵J；
（2）由图可知，电热水壶正常工作时的功率P=880W，正常工作时的电压U=220V，
由P=UI可得，电热水壶正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A；
（3）根据I=$\frac{U}{R}$可得，电热水壶正常工作时的电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω；
（4）电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，
则电热水壶消耗的电能：W=Q_吸=3.36×l0⁵J；
根据P=$\frac{W}{t}$可得，需要加热的时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{880W}$≈381.8s．
答：（1）水吸收的热量是3.36×l0⁵J；
（2）电热水壶正常工作时的电流是4A；
（3）电热水壶正常工作时的电阻是55Ω；
（4）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热381.8秒．

点评 本题考查了吸热公式、电功率公式和欧姆定律的灵活应用，关键是知道正常工作时用电器的功率和额定功率相等．