Question

12．如圖所示的是某型號(hào)電熱水壺銘牌，壺中裝有1.8L溫度為20℃的水，求：
（1）將水燒開(kāi)，水吸收的熱量是多少？
（2）若在電熱水壺工作時(shí)，標(biāo)有“3000r/kw•h”的電能表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，電路的實(shí)際電壓是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的體積和水的密度，利用密度公式求水的質(zhì)量，又知道水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）燒水時(shí)，電能表在1min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，根據(jù)電能表的參數(shù)“3000r/kW•h”先求出50轉(zhuǎn)消耗的電能，再根據(jù)電功率公式$P=\frac{W}{t}$求出電熱水壺的實(shí)際功率；
知道電熱水壺的額定電壓和額定功率求出電熱水壺的電阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，求出電熱水壺兩端的實(shí)際電壓．

解答 解：
（1）水的體積：
V=1.8L=1.8×10^-3m³，
水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
由題知：t₀=20℃，t=100℃，
燒開(kāi)水吸收到的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.8kg×（100℃-20℃）
=6.048×10⁵J；
（2）1min內(nèi)消耗的電能：
W=$\frac{1}{3000}$×50×3.6×10⁶J=6×10⁴J，
電熱水壺的實(shí)際功率：
P_實(shí)=$\frac{W}{t}$=$\frac{6×{10}^{4}J}{60s}$=1000W，
因?yàn)镽=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（220v）}^{2}\;\;}{1210W}$=40Ω，P_實(shí)=$\frac{{U}_{實(shí)}^{2}}{R}$，
所以電熱水壺兩端的實(shí)際電壓：
U_實(shí)=$\sqrt{{P}_{實(shí)}R}$=$\sqrt{1000W×40Ω}$=200V．
答：（1）將水燒開(kāi)，水吸收的熱量是6.048×10⁵J；
（2）電路的實(shí)際電壓是200V．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相連，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理有用，注意靈活選用公式．