Question

（2014·云南）如图甲是小明同学家购买的微电脑控温电茶壶，具有自动抽水，煮水，显示水温.控温等功能，使用十分方便.据查，该产品额定电压为220 V，额定总功率1 210 W，煮水时功率1 200 W，茶壶容量1.0 L，水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃）.

　(1)将550 ml的纯净水从桶中提升0.6 m,求电动机对水所做的功.

(2)利用“煮水档”将550 mL的水加热4 min的实验数如下表，请计算0-3 min的能量损失.

　

时间/min	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
温度/℃	20	21	33	49	66	82	95	95	95

(3)根据表中数据在图乙中作出水被加热的“温度-时间”图像，并分析0-0.5 min温度上升缓慢的主要原因.

Answer 1

（1）V水=550 mL=5.5×10-4 m3

550 mL纯净水的质量

m水=ρ水V水=103 kg/m3×5.5×10-4 m3=0.55 kg

纯净水的重力

G=m水g=0.55 kg×10 N/kg=5.5 N

电动机对水做的功

W=Gh=5.5 N×0.6 m=3.3 J

（2）550 mL水吸收的热量是

Q吸=c水m水（t-t0）

=4.2×103 J/(kg·℃)×0.55 kg×(95 ℃-20 ℃)

=173 250 J

550 mL水加热消耗的电能是

W=P煮t=1 200 W×3×60 s=216 000 J

0~3 min的能量损失是

W-Q吸=216 000 J-173 250 J=42 750 J

主要原因是0~0.5 min内茶壶和水温差较小，要先加热茶壶，当茶壶和水温差逐渐增大时，水的温度升高就加快.