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物理必考某机关的一台电热水器的铭牌如图所示.如果水箱中的水初始温度是

更新时间:2024-01-18 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

某机关的一台电热水器的铭牌如图所示,如果水箱中的水初始温度是20℃,外界大气压是一个标准大气压.(假设消耗的电能全部被水吸收,转化为水的内能)2dS物理好资源网(原物理ok网)

[已知:水的密度是1.0×103kg/m3;水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]2dS物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)电热水器在正常工作时的电流是多大?(保留一位小数)2dS物理好资源网(原物理ok网)

(2)热水器最多能装多少kg的水?2dS物理好资源网(原物理ok网)

(3)热水器装满水后,把水箱中的水烧开,要吸收多少热量?2dS物理好资源网(原物理ok网)

(4)这个过程,电热水器正常工作至少多长时间?但实际上加热时间需要0.5h,请你写出产生这种现象的原因.(写出一个即可)2dS物理好资源网(原物理ok网)

额定电压V220容积L10
频率Hz50超温保护℃120
额定功率KW3

试题答案

解:2dS物理好资源网(原物理ok网)

(1)电热水器在正常工作时的电流:2dS物理好资源网(原物理ok网)

I==≈13.6A;2dS物理好资源网(原物理ok网)

(2)水的质量:2dS物理好资源网(原物理ok网)

m=ρV=1×103kg/m3×10×10-3m3=10kg,2dS物理好资源网(原物理ok网)

(3)水吸收的热量:2dS物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm△t 2dS物理好资源网(原物理ok网)

=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(100℃-20℃)2dS物理好资源网(原物理ok网)

=3.36×106J;2dS物理好资源网(原物理ok网)

(4)由题知,Q=W=Pt,2dS物理好资源网(原物理ok网)

电热水器工作时间:2dS物理好资源网(原物理ok网)

t===1120s≈0.3h,2dS物理好资源网(原物理ok网)

实际上加热时间需要0.5h,说明实际的加热时间长,原因是加热过程中存在热损失.2dS物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电热水器在正常工作时的电流是13.6A;2dS物理好资源网(原物理ok网)

(2)热水器最多能装10kg的水;2dS物理好资源网(原物理ok网)

(3)热水器装满水后,把水箱中的水烧开,要吸收3.36×106J的热量;2dS物理好资源网(原物理ok网)

(4)这个过程,电热水器正常工作至少0.3h,实际上加热时间需要0.5h,产生这种现象的原因是存在热损失.2dS物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)知道热水器的额定电压和额定功率,利用P=UI求电热水器在正常工作时的电流;2dS物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道热水器的容积(装满水水的体积),利用密度公式求热水器最多能装水的质量;2dS物理好资源网(原物理ok网)

(3)知道水的比热容、水的初温和末温(一个标准大气压水的沸点为100℃),利用吸热公式Q=cm△t求水吸收的热量;2dS物理好资源网(原物理ok网)

(4)要供给这些热量,知道电热水器的电功率P,利用Q=W=Pt求电热水器的加热时间;电加热过程存在热损失,或实际电压低于220V,实际功率达不到3kW.2dS物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活相连,要求灵活运用密度公式、吸热公式和电功率公式,注意10L≠10kg,必须利用密度公式求解,能从铭牌得出相关信息(容积、额定电压和额定功率)是本题的关键.2dS物理好资源网(原物理ok网)

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