小伟家新买了一个家用电热水壶,其有关的技术参数如图所示.他根据自己所学的相关物理知识想对新水壶进行一下验证,于是在家里做起了实验.他先把水倒入水壶标定容量处,用温度计测出水的初温是20℃,然后接通电源,同时开始记录时间,他发现5min水便烧开了(设当时的气压为一标准大气压).[1L=10
-3m
3;C
水=4.2×10
3J/]
型号 | T-76 |
额定电压 | 220V |
额定频率 | 50Hz |
额定功率 | 1000W |
额定容量 | 0.8L |
重量 | 0.72kg |
(1)烧开这壶水吸收了多少热量?
(2)电热水壶消耗了多少电能?
(3)比较(1)、(2)两问所得的数据,你认为合理吗?原因是什么?(写出一种即可)
答案:
分析:(1)一标准大气压下,水的沸点是100℃,根据热量的公式Q=Cm△t可求得;
(2)利用电功公式可计算出电功;
(3)比较两个数据可以发现,电功大,水吸收的热量小,可以从电能在传递过程中的利用率方面考虑.
解答:解:(1)△t=100℃-20℃=80℃,
根据热量的公式Q=Cm△t,
Q吸=Cm△t=CρV△t=4.2×103J/(Kg•℃)×1.0×103Kg/m3×0.8×10-3m3×80℃=2.688×105J
(2)5min=300s,
由电功率公式W=Pt,
W=Pt=1000W×300s=3×105J
(3)合理,原因是烧水时热量有损失,壶体本身要吸热.
答:(1)烧开这壶水吸收的热量为2.688×105J;(2)电热水壶消耗电能为3×105J;
(3)合理,原因是烧水时热量有损失或壶体本身要吸热.