Question

4．海燕家中电热水壶的铭牌如图所示，其中额定功率已经看不清．将电热水壶装满初温为20℃的水，让其单独工作，在一标准大气压下将水烧开用时5分钟，她家标有600R/KW•h”字样的电能表旋盘转动了120转．
（1）则电热水壶中水的质量是2kg．
（2）水吸收的热量是多少？
（3）电热水壶工作时的实际功率是多少？
（4）水吸收的这些热量，如果由无烟煤燃烧来提供，则至少需要提供多少千克的无烟煤？
（ρ_水=1×10³kg/m³；c_水=4.2×10³J/kg•℃、q_无烟煤=3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）由密度公式的变形公式可以求出水的质量；
（2）由热量公式可以求出水吸收的热量；
根据电能表转过的圈数求出消耗的电能，然后求出电热水壶的实际功率；
已知水吸收的这些热量由无烟煤燃烧来提供，由热值公式的变形公式可以求出无烟煤的质量．

解答 解：（1）由密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$可知，
水的质量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
（2）一标准大气压下水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）电热水壶消耗的电能：W=$\frac{120R}{600R/kW•h}$=0.2kW•h，
电热水壶的实际功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.2kW•h}{5×\frac{1}{60}h}$=2.4kW=2400W；
（4）由Q=qm可知，需要无烟煤的质量：m=$\frac{Q}{{q}_{无烟煤}}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=2.24×10^-2kg；
答：（1）2．
（2）水吸收的热量是6.72×10⁵J；
（3）电热水壶工作时的实际功率是2400W；
（4）水吸收的这些热量，如果由无烟煤燃烧来提供，则至少需要提供2.24×10^-2千克的无烟煤．

点评 本题考查了求水的质量、水吸收的热量、热水器的功率、煤的质量，涉及的知识点较多，是一道综合题，应用密度公式、热量公式、电功率公式、热值公式即可正确解题．