甲、乙两个品牌相同但规格不同的电水壶,参数如下表.给它们分别按额定容量装水,接入220V的电路中,接通电源后,通电时间和水温度的关系图象如图所示,在此过程中,求:[c水=4.2×103J/(kg?℃)]型号甲乙自重0.6kg0.5kg额定电压220V220V额定功率2000W1000W额定容量1.5L1.5L(1)甲电水壶中水的质量.
(2)乙电水壶正常工作时电热丝的电阻.
(3)乙电水壶把水从20℃加热到100℃过程中的加热效率.
网友回答
解:(1)甲电水壶装满水时,水的体积V=1.5L=1.5×10-3m3,
由ρ=得:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg;
(2)乙电水壶正常工作时的功率P=1000W,电压U=220V,
由P=得:
电热丝的电阻R===48.4Ω;
(3)∵甲乙两壶的容积相等,
∴乙壶水的质量m=1.5kg,
水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J,
由图可知,乙电水壶的加热时间t=10min,消耗的电能:
W=Pt=1000W×10×60s=6×105J,
加热效率:
η=×100%=×100%=84%.
答:(1)甲电水壶中水的质量为1.5kg;
(2)乙电水壶正常工作时电热丝的电阻为48.4Ω;
(3)乙电水壶把水从20℃加热到100℃过程中的加热效率为84%.
解析分析:(1)甲电水壶装满水时,水的体积和壶的容积相等,根据密度公式求出水的质量;
(2)乙电水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=求出电热丝的电阻;
(3)甲乙两壶的容积相等,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,由图可知加热时间,利用W=Pt求出消耗的电能,再利用效率公式求出乙电水壶的加热效率.
点评:本题考查了密度公式、电功率公式、吸热公式、电功公式和效率公式的应用,能从图象和表格中得出相关信息是关键,计算过程要注意单位的换算.