Question

5．如圖是某飲水機的名牌，當飲水機熱水箱儲滿20℃的水后，飲水機將水加熱到95℃，水吸收的熱量為2.52×10⁵J，若飲水機正常工作，消耗的電能80%被水吸收，則至少需要加熱315s，若實際加熱時間大于上述計算的加熱時間，寫出一種可能的原因：電熱水壺產生的熱量沒有全部被水吸收．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱傳遞過程中的吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）可計算熱水箱儲滿20℃的水后，要加熱至80℃，需要吸收多少熱量．
（2）根據(jù)熱效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可計算要消耗的電能，根據(jù)電功公式W=Pt可計算至少要加熱多長時間．
（3）在（2）中條件是產生的熱量全部被水吸收，若實際加熱時間長，原因可能是有熱損失，電熱水器消耗的電能不能被水全部吸收；也可能是電熱水器的實際電壓低于額定電壓，使實際功率低于額定功率．

解答 解：（1）水的體積：V=0.8L=0.8×10^-3m³
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.8×10^-3m³=0.8kg
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/kg•℃×0.8kg×（95℃-20℃）=2.52×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，
水箱消耗的電能：W=Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{80%}$=3.15×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$得，
所需時間：t=$\frac{{Q}_{放}}{P}$=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{1000W}$=315s；
（3）原因可能有：①電熱水壺產生的熱量沒有全部被水吸收；②電熱水壺實際工作電壓小于額定電壓．
故答案為：（l）2.52×10⁵；（2）315；（3）電熱水壺產生的熱量沒有全部被水吸收．

點評 本題考查學生對吸熱公式，熱效率公式，電功公式的運用，是一道綜合計算題．