Question

某校物理活動(dòng)小組的同學(xué)，在課余時(shí)間想把一個(gè)普通燒水壺改裝成一個(gè)家庭用電熱水壺．已知改裝后的電熱水壺?zé)嵝�率�?0%，壺的容積為2L．在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用此電熱水壺在7min內(nèi)燒開(kāi)一壺初溫為20℃的水．[C_水=4.2×10³J/]問(wèn)：
（1）燒開(kāi)這一壺水需要吸收多少熱量？
（2）應(yīng)給電熱水壺裝配一個(gè)多大阻值的電熱絲？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知水壺的容積和水的密度，可以利用公式m=ρv計(jì)算水的質(zhì)量，已知水的比熱容、質(zhì)量、和水的溫度變化，可利用公式       Q_吸=Cm△t計(jì)算水吸收的熱量．
（2）已知水壺的熱效率，可利用公式Q_放=計(jì)算電水壺放出的熱量，已知工作時(shí)間，而電熱水壺是純電阻，可利用公式P=計(jì)算電功率，已知家庭電路兩端的電壓，可利用公式R=計(jì)算電阻．
解答：解；（1）v=2L=2dm³=2×10^-3m³，
m=ρv=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
△t=t-t=100℃-20℃=80℃，
Q_吸=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×80℃=672000J．
答：燒開(kāi)這一壺水需要吸收的熱量為672000J．
（2）Q_放===840000J，
∵電熱水壺是純電阻，
∴W=Q_放=840000J，t=7min=420s，
P===2000W，
R===24.2Ω．
答：應(yīng)給電熱水壺裝配一個(gè)阻值為24.2Ω的電熱絲．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)和熱學(xué)綜合計(jì)算題，考查了學(xué)生對(duì)熱量和電功計(jì)算公式的應(yīng)用，在計(jì)算過(guò)程中要注意單位的換算．