Question

【題目】已知額定電壓為220V，額定功率為2000W，容量為2.0L的家用電熱水壺，若加熱電阻的阻值不隨溫度變化而改變，且此時的大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則：

（1）裝滿水后，壺中水的質(zhì)量是多少千克？

（2）電熱水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值是多少歐姆？

（3）將一滿壺20℃的水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開，需要吸收多少熱量？[C水=4.2×103J/（kg℃）]

（4）如果電熱水壺的效率為80%，燒開這壺水，需要多長時間？

Answer 1

【答案】（1）裝滿水后，壺中水的質(zhì)量是2kg；

（2）電熱水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值24.2Ω；

（3）將一滿壺20℃的水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開，需要吸收6.72×105J熱量；

（4）如果電熱水壺的效率為80%，燒開這壺水，需要420s．

【解析】試題分析：（1）裝滿水后，壺中水的體積等于壺的容量，利用密度公式計算水的質(zhì)量；

（2）根據(jù)功率公式P=UI=可求電熱水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值；

（3）根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量；

（4）根據(jù)效率公式與W=Pt求出需要的時間．

解：（1）由ρ=得，裝滿水后壺中水的質(zhì)量為：

m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg；

（2）由P=UI=可得，加熱電阻的阻值：

R===24.2Ω；

（3）水的初溫為20℃，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點(diǎn)為100℃，則水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J；

（4）電熱水壺的效率：η==，

時間：t===420s．

答：（1）裝滿水后，壺中水的質(zhì)量是2kg；

（2）電熱水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值24.2Ω；

（3）將一滿壺20℃的水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開，需要吸收6.72×105J熱量；

（4）如果電熱水壺的效率為80%，燒開這壺水，需要420s．