Question

表是一種電熱水壺的銘牌，請根據(jù)該銘牌的數(shù)據(jù)．求：

型號	TS-600
額定電壓	220伏
頻率	50赫
額定功率	600瓦
加熱方式	電發(fā)熱管
壺體容積	800毫升
外型	170×170×195毫米

（1）電熱水壺正常工作時的電流是多少？
（2）將一壺800毫升的水燒開（從20℃加熱到100℃）所需要的熱量是多少？
（3）若在用電高峰時，電路的實際電壓只有額定電壓的0.9倍，則燒開同一壺水所需要的時間是多少？
[不考慮壺體的吸熱及熱損失．1毫升=10^-6米³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

解：（1）電熱水壺正常工作時通過的電流：
I==≈2.73A；
（2）水的體積：
v=800ml=0.8l=0.8×10^-3m³，
水的質量：
m=ρv=1×10³kg/m³×0.8×10^-3m³=0.8kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.8kg×（100℃-20℃）
≈2.7×10⁵J；
（3）當電路的實際電壓為額定電壓的0.9倍時，
∵P=，電熱壺的電阻R不變，
∴P_實：P_額=：=（U_實：U_額）²=（0.9：1）²=0.81：1，
∴P_實=0.81P_額=0.81×600W=486W，
∵Q=W=Pt，
∴燒開同一壺水所需要的時間：
t==≈556s．
答：（1）電熱水壺正常工作時的電流是2.73A；
（2）將一壺800毫升的水燒開所需要的熱量是2.7×10⁵J；
（3）燒開同一壺水所需要的時間是556s．
分析：（1）從銘牌上得出，電熱水壺的額定電壓和額定功率，利用P=UI求電熱水壺正常工作時通過的電流；
（2）知道水的體積，利用密度公式求水的質量，又知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（3）知道實際電壓和額定電壓之間的關系，分析時認為電熱水壺的電阻不變，利用P=求出實際功率和額定功率的關系，從而求出實際功率；又因為電流通過電熱壺做功消耗電能全部轉化為內能，即Q=W=Pt，據(jù)此求燒開同一壺水所需要的時間．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，綜合考查了學生對密度公式、吸熱公式、電功率的公式了解與掌握，從銘牌上搜集到有關信息并加以利用是本題的關鍵．