Question

小明家新买了一个家用电热水壶，其有关的技术参数如图所示．他根据自己所学的相关物理知识想对新水壶进行一下验证，于是在家里做起了实验．他先把水倒入水壶标定容量处，用温度计测出水的初温是20℃，然后接通电源，同时开始记录时间，他发现电热水壶正常工作5min水便烧开了（设当时的气压为一标准大气压）．[1L＝10^－3m³；C_水＝4.2×10³J/(kg·℃)]

求：(1)烧开这壶水吸收的热量       J；    (2)电热水壶消耗的电能       J；
(3)比较(1)、(2)两问所得的数据，请你做出合理解释（写出一种即可）       ．

Answer 1

(1)2.688×10⁵J  (2)3.0×10⁵J  (3)合理都对

试题分析：（1）由电水壶技术参数可知其额定容积为V=0.8L=0.8×10^-3m³,ρ_水=1.0×10³kg/m³,所以水的质量为:m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.8×10^-3m³=0.8kg，Q=Cm△t=4.2×10³J/(kg·℃)×0.8kg×（100℃-20℃）=2.688×10⁵J；(2)5min=300s，由电功率公式可得W=Pt=1000W×300s=3×10⁵J；（3）对比(1)、(2)可知消耗的电能比水吸收的热量多，说明壶身吸收了部分热量（或部分热量散失到空气中去了）（合理都对）。