Question

19．小明用一個(gè)標(biāo)有“3600revs/（kW•h）”的電能表測(cè)量某一品牌的電熱水壺的電功率，他只將裝入2.0L水的電熱水壺與電能表連接后接入電壓為220V的電路中，用時(shí)6min將水燒開，觀察發(fā)現(xiàn)該電能表1min時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)為108轉(zhuǎn)，則這臺(tái)電熱水壺的電功率為1800W，水的溫度初始溫度為22.9℃．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）3600revs/（kW•h）表示每消耗1kWh的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3600轉(zhuǎn)，據(jù)此求轉(zhuǎn)108轉(zhuǎn)消耗的電能，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出這臺(tái)電熱水壺的電功率；
（2）知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，水吸收的熱量和消耗的電能相等，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水的初溫．

解答 解：（1）電熱水壺消耗的電能：
W=$\frac{108}{3600}$kW•h=0.03kW•h=0.03×3.6×10⁶J=1.08×10⁵J，
則電熱水壺的電功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.08×1{0}^{5}J}{60s}$=1800W；
（2）水的體積：
V=2.0L=2.0dm³=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=W′=6W=6×1.08×10⁵J=6.48×10⁵J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，水的初溫：
t₀=t-$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=100℃-$\frac{6.48×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$≈22.9℃．
故答案為：1800；22.9．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了消耗電能、電功率公式、密度公式、吸熱公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是理解電能表各參數(shù)的物理意義．