Question

（8分）世界首次高寒高鐵運(yùn)營最高速度300km/h的哈大高鐵，正式通車．如圖所示為以哈大客運(yùn)專線主要車型動車組．

（1）當(dāng)該動車組用以100m/s的速度勻速直線行駛10min后，則該列車行駛了多少公里？

（2）該動車組的每節(jié)車廂上都配有電熱水器．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，15分鐘內(nèi)把10kg、20℃的水燒開．電流至少要做多少功？（c水=4.2×103J/（kg．℃）

（3）若它工作時的電功率為4.2kW，則該電熱水器的熱效率為多少？

 

Answer 1

（1）動車的路程為60km．（2）電流至少做功3.36×106J．（3）電熱水器的效率為88.9%．

【解析】

試題分析：（1）已知速度與時間，由是公式的變形公式可以求出動車的路程．

（2）由熱量公式可以求出水吸收的熱量，電流做的功至少等于水吸收的熱量．

（3）根據(jù)功率求出電熱水器做功，然后由效率公式求出電熱水器的效率．

【解析】
（1）t=10min=600s，

由v=得：動車的路程：

s=vt=100m/s×600s=60000m=60km；

（2）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，

把水燒開，水吸收的熱量為：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg．℃）×10kg×（100℃﹣20℃）=3.36×106J，

把水燒開，電流至少做功3.36×106J．

（3）熱水器做功時間t′=15min=900s，

熱水器做功W=Pt=4200W×900s=3.78×106J，

電熱水器的效率η=×100%=×100%≈88.9%；

答：（1）動車的路程為60km．

（2）電流至少做功3.36×106J．

（3）電熱水器的效率為88.9%．