Question

如圖所示，電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機內溫控開關S₂自動控制），當開關S₁、S₂都閉合時，熱水器處于

加熱

狀態(tài)．在熱水器的蓄水桶中裝水至最高水位后，桶中水的質量為10kg，則（1）把這些水由25℃加熱到95℃時需吸收多少熱量？
（2）這些熱量相當于完全燃燒多少焦碳放出的熱量？（已知水的比熱容為4.2×10 ³ J/（kg?℃），焦碳的熱值為3.0×10 ⁷ J/kg）

Answer 1

分析：分析當S₁、S₂均閉合時的電路連接方式，由P=

U2

R

判斷飲水機處于什么狀態(tài)；
（1）知道水的質量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）由題知這些熱量由完全燃燒焦碳放出，根據(jù)燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求需要焦炭的質量．

解答：解：
當S₁、S₂均閉合時，R₁和R₂并聯(lián)，此時電路中的電阻最小，由P=

U2

R

可知，功率最大，此時飲水機處于加熱狀態(tài)；
（1）水吸收熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（95℃-25℃）=2.94×10⁶J；
（2）由題知，Q_放=Q_吸=2.94×10⁶J，
∵Q放=m′q，
∴m′=

Q放

q

=

2.94×106J

3×107J/kg

=0.098kg．
答：加熱；
（1）把這些水由25℃加熱到95℃時需吸收2.94×10⁶J的熱量；
（2）這些熱量相當于完全燃燒0.098kg焦碳放出的熱量．

點評：本題考查了學生對物體吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用，分析當S₁、S₂均閉合時的電路連接方式，根據(jù)電功率公式判斷飲水機的狀態(tài)是本題的難點．