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物理必考家用电热水壶中装有lkg的水.在加热和冷却过程中.用温度传感

2024-01-17 18:01:22信息公告858

家用电热水壶中装有lkg的水,在加热和冷却过程中,用温度传感器测得水温随时问变化如图所示,请根据图线并通过计算回答下列问题:qII物理好资源网(原物理ok网)

(1)在实际加热过程中,电热水壶消耗的电功率P1与水每秒净吸收的热量P2(即水的实际吸热功率)相比较,P1________P2(填“大于”、“等于”或“小于”),主要是因为________.qII物理好资源网(原物理ok网)

(2)在从t1=1000s至t2=1300s的冷却过程中,求水散失的热量Q和平均散热功率P3(即每秒散失的热量). 已知水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)保温加热器,以补偿从84℃到80℃的过程中的热量散失,则保温加热器的功率P4和电阻R分别应为多少?(家庭电路电压为220V不变)

试题答案

解:(1)消耗的电能并不是全部转化为热能,所以P大于PqII物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:大于;在加热过程中,水在吸收热量的同时不断地向外散失热量.qII物理好资源网(原物理ok网)

(2)在时间t=t2-t1=300s内,水散热冷却,水散失的热量:qII物理好资源网(原物理ok网)

Q=mc△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(84℃-80℃)=1.68×104J;qII物理好资源网(原物理ok网)

水的散热功率:qII物理好资源网(原物理ok网)

P===56W.qII物理好资源网(原物理ok网)

要保持水温度不变,自动保温器的功率P与水的散热功率应相等P,所以P=P=56W.qII物理好资源网(原物理ok网)

自动保温器的电阻:qII物理好资源网(原物理ok网)

R1==≈864.3Ω.qII物理好资源网(原物理ok网)

答:从tl=1000s至t2=1300s的冷却过程中,水散失的热量为1.68×104J,平均散热功率为56W,保温加热器的功率为56W,电阻约为864.3Ω.qII物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)电开水壶工作的同时,有一部分热量向外散失,消耗的电能并不是全部转化为热能.qII物理好资源网(原物理ok网)

(2)由图象求出在所给时间内,水温度的变化量,利用热量公式Q=mc△t求出水散失的热量,再利用公式P=求出水的散热功率;加装自动加热控制器就是为了防止水的热量散失,保温时的电加热功率应等于水的散热功率;已知电源电压U,自动保温器的功率P,由R=可求出自动加热器的电阻.qII物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查能量转化和水吸收热量以及散热的问题,关键是要灵活运用各个公式,还要学会分析图象,这是本题的重点,也是以后学习过程中需要注意的问题.qII物理好资源网(原物理ok网)