Question

如图所示，是用温度传感器测量得到的电开水壶在加热和冷却过程中温度随时间变化的图线，壶内盛有1kg水．请根据图线回答下列问题．

（1）在加热过程中，电开水壶消耗的电功率P_电与水吸收热量的功率P_吸（即每秒吸收的热量）相比较，P_电______P_吸（填“大于”、“等于”或“小于”），这是因为______
______．
（2）在从t₁=1000s至t₂=1600s的冷却过程中，求水的散热功率P_散（即每秒散失的热量）．已知水的比热容c=4.2×10³J/（kg?℃）．
（3）如果给电开水壶加装自动加热功率控制器，当电开水壶将水煮沸后自动调整加热功率使水温保持在80℃．那么保温时的电加热功率应为______W．

Answer 1

解：（1）消耗的电能并不是全部转化为热能，所以P_电大于P_吸．
故答案为：大于；在加热过程中，水在吸收热量的同时不断地向外散失热量．
（2）在所给时间t=t₂-t₁=600s的冷却过程中，水散失的热量为
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（84℃-76℃）=3.36×10⁴J，
水的散热功率为
P_散===56W．
答：水的散热功率为56W．
（3）保温时的电加热功率等于水的散热功率，为56W．
故答案为：56．
分析：（1）电开水壶工作的同时，有一部分热量向外散失，消耗的电能并不是全部转化为热能．
（2）先利用放热公式求出水散失的热量，再利用公式P=求出水的散热功率．
（3）加装自动加热功率控制器就是为了防止水的热量散失，保温时的电加热功率等于水的散热功率．
点评：本题考查能量转化和水吸收热量以及散热的问题，关键是要灵活运用各个公式，还要学会分析图象，这是本题的重点，也是以后学习过程中需要注意的问题．