小明家中的電水查，其銘牌如圖所示，他在電水壺中裝入2.5L初温為20℃的水，並將這壺水燒開（1標準大氣壓下），...

問題詳情：

小明家中的電水查，其銘牌如圖所示，他在電水壺中裝入2.5L初温為20℃的水，並將這壺水燒開（1標準大氣壓下），已知該電水壺的效率為84%，問：

（1）小明在壺中裝入　   　kg的水；

（2）此過程中，水吸收了　   　J熱量，這些熱量相當於完全燃燒　   　m3天然氣放出的熱量？（q天然氣＝4.0×107J/m3）

（3）電水壺正常工作時，燒開這壺水需要多長時間？

【回答】

解：

（1）電水壺裝滿水水的體積V＝2.5L＝2.5×10﹣3m3，

由ρ＝可知，水的質量：

m＝ρV＝1×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2.5kg，

（2）在標準大氣壓下，水的沸點為100℃，

水吸收的熱量（有用能量）：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J，

天然氣放出的熱量等於水吸收的熱量，由Q吸＝Q放＝Vq可得，天然氣的體積：

V＝＝＝＝0.021m3；

（3）電水壺在額定電壓下，P＝P額＝2000W，

由η＝×100%得，消耗的電能：

W＝＝＝1×106J，

由P＝得，燒水時間：

t＝＝＝500s。

故*為：（1）2.5；（2）8.4×105；0.021；（3）燒開這壺水需要500s。

【分析】（1）由表中數據可知電水壺裝滿水水的體積，利用m＝ρV求出水的質量；

（2）知道水的質量、水的比熱容、水的初温和末温（在標準大氣壓下，水的沸點為100℃），利用吸熱公式Q吸＝cm△t求水吸收的熱量（有用能量），根據Q吸＝Q放＝Vq可求出天然氣的體積；

（3）知道電水壺燒水過程中的能量轉化效率，可求消耗的電能，從銘牌知道電水壺的功率，利用P＝求出燒水時間。

【點評】本題是一道電學和熱學的綜合計算題，考查了質量、熱量、熱值和電功的計算，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意用公式W＝Pt計算時的單位要統一。

知識點：電功率單元測試

題型：計算題