Question

7．小明家有一個“220V 800W”的電水壺，在額定電壓下10min燒開一壺水．一天他在相同的環(huán)境溫度下用了12min6s燒開同樣一壺水．[忽略能量損失，已知水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]試求：
（1）將這壺水燒開吸收的熱量．
（2）請你幫小明算算他家當(dāng)時的實際電壓為多大．

Answer 1

分析 （1）利用Q_吸=W_電=Pt求出吸收的熱量．
（2）忽略能量損失，兩種情況下水所獲得的熱量相等；根據(jù)焦耳定律得出等式即可求出他家當(dāng)時的電源電壓約為多大．

解答 解：（1）吸收的熱量Q_吸=W_電=P_額t=800W×10×60s=4.8×10⁵J．
（2）忽略能量損失，則兩種情況下水所獲得的熱量相等：Q′=Q；
根據(jù)Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得：
$\frac{{U}_{實}2}{R}$t′=$\frac{{U}_{額}^{2}}{R}$t，
所以，U′=U_額$\sqrt{\frac{t}{t′}}$=220V×$\sqrt{\frac{10×60s}{12×60s+6s}}$=200V．
答：（1）將這壺水燒開吸收的熱量為4.8×10⁵J．
（2）請你幫小明算算他家當(dāng)時的實際電壓為200V．

點評 本題考查了焦耳定律的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)兩種情況下水所獲得的熱量相等得出等式和知道等式成立的條件．