Question

4．某微電腦電熱水壺如圖所示，它具有溫度可控，自動抽水等優(yōu)點，如圖是該電熱水壺的銘牌（電熱絲電阻不變），已知水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃），求：
（1）電熱水壺的電阻；
（2）為了泡綠茶要將水從20℃加熱到90℃，則1.0kg的水需吸收熱量是多少？
（3）若加熱題（2）中的水需用時350s，電熱水壺加熱效率為84%，則它的實際工作電壓是多少？

Answer 1

分析 （1）知道電熱水壺的額定電壓和加熱功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱水壺的電阻；
（2）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的電能，根據(jù)W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出它的實際工作電壓．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210Ω}$=40W；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.0kg×（90℃-20℃）
=2.94×10⁵J；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.94×1{0}^{5}J}{84%}$=3.5×10⁵J，
由W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得，它的實際工作電壓：
U_實=$\sqrt{\frac{WR}{t′}}$=$\sqrt{\frac{3.5×1{0}^{5}J×40W}{350s}}$=200V．
答：（1）電熱水壺的電阻為40Ω；
（2）水需吸收熱量是2.94×10⁵J；
（3）電熱水壺的實際工作電壓是200V．

點評 本題考查了電功率公式、吸熱公式、效率公式和電功公式的靈活運用，從銘牌和提干中獲取有用的信息是關(guān)鍵．