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物理必考小王家新买的电热淋浴器的铭牌如右表所示.小王按说明要求给淋浴

2024-01-17 19:23:43信息公告893

小王家新买的电热淋浴器的铭牌如右表所示.小王按说明要求给淋浴器装满水,通电50min,观察到淋浴器上温度计示数由23℃上升到45℃,求:V2b物理好资源网(原物理ok网)

额定电压220V
频率50Hz
输入功率1600W
水箱容积50L
防触电保护类别XX
(1)(在加热过程中,水箱中水吸收的热量是多少焦?[C=4.2×103 J/(kg?℃)]V2b物理好资源网(原物理ok网)

(2)电热淋浴器加热过程中,通过的电流是多大?消耗的电能是多少焦?V2b物理好资源网(原物理ok网)

(3)比较(1)(2)两问计算结果,你认为违背能量守恒吗?为什么?既然自然界中能量是守恒的,那为什么还会出现能源危机?

试题答案

解:(1)水箱里水的体积:V=50L=0.05m3V2b物理好资源网(原物理ok网)

根据ρ=可得:V2b物理好资源网(原物理ok网)

水箱里水的质量m=ρv=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg,V2b物理好资源网(原物理ok网)

水箱中水吸收的热量:V2b物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(45℃-23℃)=4.62×106J;V2b物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据P=UI可得:V2b物理好资源网(原物理ok网)

电热淋浴器加热过程中通过的电流I==≈7.27A,V2b物理好资源网(原物理ok网)

消耗的电能:V2b物理好资源网(原物理ok网)

W=Pt=1600W×50×60s=4.8×106J;V2b物理好资源网(原物理ok网)

(3)电热水器消耗的电能没有被水全部吸收,有部分能量散失了,水箱也吸收了部分热量,不违背能量守恒定律;V2b物理好资源网(原物理ok网)

能量和能源是不能等同的,虽然能量守恒,我们人类只能够利用能源,并不是所有的能量都可以为人类利用.但能源是有限的,不可再生的,如垃圾也有能量却不能利用.V2b物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)在加热过程中,水箱中水吸收的热量是4.62×106J;V2b物理好资源网(原物理ok网)

(2)电热淋浴器加热过程中,通过的电流约为7.27A,消耗的电能是4.8×106J;V2b物理好资源网(原物理ok网)

(3)有,有部分能量损失了,水箱也吸收了部分热量;V2b物理好资源网(原物理ok网)

能量和能源是不能等同的,虽然能量守恒,我们人类只能够利用能源,并不是所有的能量都可以为人类利用.但能源是有限的,不可再生的,如垃圾也有能量却不能利用.V2b物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)知道水箱的容积,利用密度公式求水的质量,根据公式Q=cm△t求水箱中水吸收的热量;V2b物理好资源网(原物理ok网)

(2)由电热淋浴器的铭牌可知额定电压和额定功率,根据P=UI求出通过电热淋浴器的电流,根据W=Pt求出消耗的电能;V2b物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据计算结果比较,没有违背能量守恒,因为能量有散失;V2b物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了质量、热量、电功、电流的基本运算,铭牌参数含义的掌握和应用是解决本题的关键,明白能量守恒和能源危机的概念是解决本题的难点.V2b物理好资源网(原物理ok网)