Question

1．小亮所在班級(jí)的飲水機(jī)銘牌如下表所示．他們對(duì)飲水機(jī)的工作情況進(jìn)行了觀察與研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加熱內(nèi)膽里的水溫達(dá)到90℃時(shí)，溫控開關(guān)就會(huì)自動(dòng)斷開，停止加熱；當(dāng)水溫降至60℃時(shí)，溫控開關(guān)又會(huì)自動(dòng)打開重新加熱，每次加熱的時(shí)間為t=4min．
（1）飲水機(jī)加熱一次消耗的電能為多少？
（2）飲水機(jī)設(shè)計(jì)加熱內(nèi)膽的好處是每次只加熱少量的水，既能使人們?cè)谳^短的時(shí)間內(nèi)喝上熱水，又能避免一次加熱過(guò)多的水而造成浪費(fèi)．請(qǐng)你根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，計(jì)算加熱內(nèi)膽的容積．（假設(shè)消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù)）

額定電壓	220V
加熱功率	550W
制熱方式	電加熱

Answer 1

分析 （1）已知額定功率和加熱時(shí)間，根據(jù)W=Pt計(jì)算加熱一次消耗的電能；
（2）根據(jù)Q=cm（t-t₀）可以計(jì)算出每次加熱的水的質(zhì)量，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算體積、加熱內(nèi)膽的容積．

解答 解：（1）P=550W，時(shí)間t=4min=240s，
加熱一次消耗的電能為：W=Pt=550w×240s=1.32×10⁵J；
（2）t=90℃，t₀=60℃
由W=Q_吸=cm（t-t₀）得，加熱內(nèi)膽中水的質(zhì)量：
m=$\frac{W}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{1.32×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（90℃-60℃）}$≈1.05kg；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，加熱內(nèi)膽的最小容積為：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1.05kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1.05m³．
答：（1）飲水機(jī)加熱一次消耗的電能為1.32×10⁵J；
（2）加熱內(nèi)膽的容積是1.05m³．

點(diǎn)評(píng) 此題的關(guān)鍵點(diǎn)在于內(nèi)膽的容積就是水的體積，考查學(xué)生對(duì)容器實(shí)際體積與盛的液體之間的關(guān)系的理解．