Question

9．有一電熱水壺，銘牌如表所示，現(xiàn)將質(zhì)量為1kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，求：

電熱水壺

型號(hào)：91150

額定電壓：220V  頻率：50Hz

額定功率：1200W  容量：1L

（1）水吸收的熱量為多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若不計(jì)熱損失，電熱水壺需正常工作多長(zhǎng)時(shí)間？
（3）若實(shí)際電壓是200V，則該電熱水壺工作時(shí)的實(shí)際功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的比熱容、水的質(zhì)量及水的初溫和末溫，根據(jù)Q_吸=c_水m（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）電流做的功等于水吸收的熱量，根據(jù)t=$\frac{W}{P}$求出燒水需要的時(shí)間；
（3）根據(jù)功率的變形式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求電熱絲的電阻，知道電熱水壺的實(shí)際電壓，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求出電熱水壺的實(shí)際功率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁵J．
（2）由于不計(jì)熱量損失，所以W=Q_吸=3.36×10⁵J，
電熱水壺正常工作時(shí)的功率P=P_額=1200W，
由由P=$\frac{W}{t}$得，電熱水壺需正常工作的時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{1200W}$=280s．
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1200W}$=$\frac{121}{3}$Ω，
當(dāng)實(shí)際電壓U_實(shí)=200V時(shí)，該電熱水壺工作時(shí)的實(shí)際功率：
P_實(shí)=$\frac{{U}_{實(shí)}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{\frac{121}{3}Ω}$≈991.7W．
答：（1）水吸收的熱量為=3.36×10⁵J；
（2）若不計(jì)熱損失，電熱水壺需正常工作時(shí)間為280s；
（3）若實(shí)際電壓是200V，則該電熱水壺工作時(shí)的實(shí)際功率是991.7W．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，綜合考查了吸熱公式、電功率的公式及變形公式掌握與應(yīng)用，從銘牌上搜集到有關(guān)信息并加以利用是正確解題的關(guān)鍵．