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(2010?巴南区二模)今年的五一期间,小华随同父母来到上海参观“上海世博会”后在一家宾馆入住.宾馆里有一电热水壶,其铭牌如图所示.小华在电热水壶中加入1.0×10-3m3的水,接通电源开始加热.请你解答下列问题:[已知:水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,水的比热容为c=4.2×103J/(kg?℃),不考虑电热水壶的发热电阻丝的电阻值随温度的变化]
(1)电热水壶的发热电阻丝的电阻值为多少?
(2)将这壶水从27℃加热至97℃,水需要吸收的热量?
(3)粗心的小华将电热水壶插在了标有“110V 10A”的电源插座上,仍将这壶水从27℃加热至97℃所需要的实际时间是多少?(电热水壶消耗的电能只有80%转化成了水的内能)
分析:(1)由电热水壶铭牌可知,电热水壶的额定电压是220V,额定功率是1100W,由电功率的变形公式R=
U2
P
可以求出电阻丝的电阻.
(2)由公式m=ρV求出水的质量,然后由吸热公式Q=cm△t求出水所吸收的热量.
(3)根据题意求出电热水壶产生的热量,由电功率公式P=
U2
R
求出电热水壶的实际功率,最后由电功率公式的变形公式t=
W
P
求出电热水壶的加热时间.
解答:解:(1)电热水壶的发热电阻丝的电阻值R=
U2
P
=
(220V)2
1100W
=44Ω,
答:电热水壶的发热电阻丝的电阻值是44Ω.
(2)水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3=1kg,
水从27℃加热至97℃,水需要吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(97℃-27℃)=2.94×105J,
答:将这壶水从27℃加热至97℃,水需要吸收的热量是2.94×105J.
(3)电热水壶做的功W=
Q
η
=
2.94×105J
80%
=3.675×105J,
电热水壶的实际功率P=
U
2
R
=
(110V)2
44Ω
=275W,
电热水壶的加热时间t=
W
P
=
3.675×105J
275W
≈1336s,
答:把水从27℃加热至97℃所需要1336s.
点评:这是一道电学计算题,熟练应用电功率的变形公式、电功率公式、热量公式可正确解题.
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