問題詳情:
有一個電熱水壺,其銘牌數據如表所示.在1個標準大氣壓下,它在額定電壓下加熱7min剛好把質量為1kg、初温為20℃的水燒開.[c水=4.2×103J/(kg•℃),電熱絲的阻值保持不變]求:
額定電壓 | 220V |
額定功率 | 1000W |
頻率 | 50Hz |
(1)水吸收的熱量是多少?
(2)電熱水壺在7min內所消耗的電能是多少?
(3)由於現在是用電高峯,電網中的實際電壓為198V,要把同樣一壺水燒開,若電熱水壺的熱效率不變,則需要加熱多少秒?(計算結果保留到整數)
【回答】
解:(1)在1個標準大氣壓下水的沸點是100℃,則水吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)由P=可得,電熱水壺在7min內所消耗的電能:
W=Pt′=1000W×7×60s=4.2×105J;
(3)要把同樣一壺水燒開,水吸收的熱量不變,若電熱水壺的熱效率不變,則消耗的電能相同,
由P=可得,電熱水壺的電阻:
R===48.4Ω,
由W=t可得,實際電壓為198V時需要的加熱時間:
t″==≈519s.
答:(1)水吸收的熱量是3.36×105J;
(2)電熱水壺在7min內所消耗的電能是4.2×105J;
(3)由於現在是用電高峯,電網中的實際電壓為198V,要把同樣一壺水燒開,若電熱水壺的熱效率不變,則需要加熱519s.
知識點:焦耳定律
題型:計算題