Question

5．某商場(chǎng)推銷(xiāo)××牌電熱水壺，其主要參數(shù)如下表所示：

額定電壓	220V
額定功率	1100W
容積	2L
超溫保護(hù)器	熔斷溫度110℃

請(qǐng)你根據(jù)上表提供的信息，計(jì)算：
（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電流是多少，電阻又是多少？
（2）電水壺在實(shí)際工作中，用來(lái)12min將滿壺初溫為20℃的一壺水燒開(kāi)，[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）當(dāng)時(shí)氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]，求水吸收多少熱量？
（3）電水壺正常工作12min消耗多少電能？
（4）比較②與③計(jì)算的數(shù)據(jù)，你能得出什么樣的結(jié)果？分析其原因？（答一點(diǎn)）

Answer 1

分析 （1）由P=UI計(jì)算電熱水壺正常工作時(shí)的電流，由I=$\frac{U}{R}$計(jì)算電阻；
（2）電水壺裝滿水時(shí)水的體積和容積相等，根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）由W=Pt計(jì)算電水壺正常工作12min消耗的電能；
（4）從加熱過(guò)程中有熱損失或?qū)嶋H功率上分析．

解答 解：
（1）由表格知，電熱水壺的額定電壓和額定功率，
由P=UI可得，電熱水壺正常工作時(shí)的電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得它的電阻：
R=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{220V}{5A}$=44Ω；
（2）電熱水壺裝滿水時(shí)水的體積：V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
將一壺水燒開(kāi)時(shí)水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，電熱水壺正常工作12min消耗的電能：
W=Pt=1100W×12×60s=7.92×10⁵J；
（4）由（2）、（3）計(jì)算結(jié)果可知，Q_吸＜W，所以實(shí)際加熱時(shí)間較長(zhǎng)，若電熱水壺正常工作，說(shuō)明加熱過(guò)程有熱損失；也可能是電熱水壺實(shí)際電壓低于其額定電壓，實(shí)際功率達(dá)到不到額定功率的緣故．
答：（1）電熱水壺正常工作時(shí)的電流是5A，電阻是44Ω；
（2）水吸收多少熱量為44Ω；
（3）電水壺正常工作12min消耗電能7.92×10⁵J；
（4）比較②與③計(jì)算的數(shù)據(jù)，可知加熱過(guò)程中實(shí)際加熱時(shí)間較長(zhǎng)，可能是加熱過(guò)程中熱損失的緣故．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和歐姆定律、密度公式、吸熱公式、電功公式的應(yīng)用，知道1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃較關(guān)鍵，計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算．