Question

4．小明家的一電熱水壺，銘牌如下表所示，現(xiàn)他在壺中裝上3升20℃的水[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．
求：（1）壺中所裝水的質(zhì)量是多少？
（2）在額定電壓下燒開這些水需要多少分鐘？（假設(shè)壺內(nèi)氣壓等于1個標準大氣壓且不計熱損失）

額定電壓	220V
額定功率	800W
頻率	50Hz
容量	4L

Answer 1

分析 （1）由公式m=ρV計算出水的質(zhì)量；
（2）由熱量公式Q=cm△t計算吸收的熱量，在1標準大氣壓下無熱的損失，所以電流做的功等于水吸收的熱量，根據(jù)W=Pt求出燒水時間．

解答 解：（1）水的體積為V=3L=3000cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得：
水的質(zhì)量m=ρV=1g/cm³×3000cm³=3000g=3kg；
（2）水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
因無熱的損失，
所以W=Q，
由P=$\frac{W}{t}$得：
額定電壓下燒開這些水需要的時間t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{800W}$=1260s=21min．
答：（1）壺中所裝水的質(zhì)量是3kg；
（2）在額定電壓下燒開這些水需要21min．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意計算時的單位變換要正確．