Question

如圖所示，電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S₂自動(dòng)控制），當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，熱水器處于________狀態(tài)．在熱水器的蓄水桶中裝水至最高水位后，桶中水的質(zhì)量為10kg，則（1）把這些水由25℃加熱到95℃時(shí)需吸收多少熱量？
（2）這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少焦碳放出的熱量？（已知水的比熱容為4.2×10 ³ J/（kg?℃），焦碳的熱值為3.0×10 ⁷ J/kg）

Answer 1

解：
當(dāng)S₁、S₂均閉合時(shí)，R₁和R₂并聯(lián)，此時(shí)電路中的電阻最小，由P=可知，功率最大，此時(shí)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；
（1）水吸收熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg℃）×10kg×（95℃-25℃）=2.94×10⁶J；
（2）由題知，Q_放=Q_吸=2.94×10⁶J，
∵Q放=m′q，
∴m′===0.098kg．
答：加熱；
（1）把這些水由25℃加熱到95℃時(shí)需吸收2.94×10⁶J的熱量；
（2）這些熱量相當(dāng)于完全燃燒0.098kg焦碳放出的熱量．
分析：分析當(dāng)S₁、S₂均閉合時(shí)的電路連接方式，由P=判斷飲水機(jī)處于什么狀態(tài)；
（1）知道水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）由題知這些熱量由完全燃燒焦碳放出，根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求需要焦炭的質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)物體吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用，分析當(dāng)S₁、S₂均閉合時(shí)的電路連接方式，根據(jù)電功率公式判斷飲水機(jī)的狀態(tài)是本題的難點(diǎn)．