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物理考题:有一种WSJ-60型号电水壶.其铭牌标志如图所示.现将一满壶

2024-01-17 15:45:45信息公告923

有一种WSJ-60型号电水壶,其铭牌标志如图所示.现将一满壶20℃的水在额定电压时、1标准大气压下烧开需时5min,已知水的比热容C=4.2×103J/(kg?℃).

型号WSJ-60
额定电压220V
额定功率800W
水壶容积500mL
求:(1)水吸收的热量.UCq物理好资源网(原物理ok网)

(2)电热壶的效率.UCq物理好资源网(原物理ok网)

(3)小明发现在用电高峰时烧开相同质量的水需时6min 3s,那么此时实际电压是多少(假设电水壶在不同电压时电热壶的效率相同)?

试题答案

解:(1)由铭牌知:UCq物理好资源网(原物理ok网)

v=500ml=500×10-6m3UCq物理好资源网(原物理ok网)

m=ρV=1.0×103kg/m3×500×10-6m3=0.5kg;UCq物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J;UCq物理好资源网(原物理ok网)

(2)电热壶在额定电压下工作5min消耗电能:UCq物理好资源网(原物理ok网)

W=Pt=800W×300s=2.4×105J;UCq物理好资源网(原物理ok网)

η=×100%=×100%=70%;UCq物理好资源网(原物理ok网)

(3)由题意可知都是烧开一满壶20℃的水,UCq物理好资源网(原物理ok网)

则在实际电压下消耗的电能等于在额定电压下消耗的电能:UCq物理好资源网(原物理ok网)

W=WUCq物理好资源网(原物理ok网)

即:=,UCq物理好资源网(原物理ok网)

∴U=U×==200V;UCq物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)水吸收的热量是1.68×105J;UCq物理好资源网(原物理ok网)

(2)电热水壶的效率是70%;UCq物理好资源网(原物理ok网)

(3)此时的实际电压是200V.UCq物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)从铭牌知道电热壶的容积(装满水水的体积),利用密度公式求水的质量,又知道在一标准大气压下水的沸点为100℃,可以求出水的末温,利用吸热公式求水吸收的热量;UCq物理好资源网(原物理ok网)

(2)水吸收的热量是有用能量,电流做功消耗的电能为总能量,利用效率公式求电热壶的效率;UCq物理好资源网(原物理ok网)

(3)由题知电热壶的额定电压和工作时间,而电壶的电阻不变,所以应该利用公式W=求解电功;UCq物理好资源网(原物理ok网)

在额定电压和实际电压下烧开相同的水需要的电能是相同的,列出实际电压和额定电压表示的电功等式,联立便可求解实际电压.UCq物理好资源网(原物理ok网)

点评:这是一道学科内的综合题目,考查了热量的计算问题,电功的计算和效率的求解,要求准确书写公式,代入数据时需要注意单位换算.UCq物理好资源网(原物理ok网)