如图甲所示为家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶),图乙是该电水壶的铭牌.冬冬用这种水壶烧开水,他将水放至最大水量,测得水的初温是18

发布时间:2020-07-29 05:14:02

如图甲所示为家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶),图乙是该电水壶的铭牌.冬冬用这种水壶烧开水,他将水放至最大水量,测得水的初温是18℃,通电4min20s,水烧开(在一个标准大气压下).通过计算,回答下列问题:

(1)该水壶正常工作时的电阻?(保留1位小数)?
(2)加热过程中水吸收的热量是多少焦耳?
加热过程中电水壶消耗的电能是多少焦耳?
(3)比较(2)问所得两数据,你认为合理吗?如不合理,请至少说出造成不合理的两种不同原因.

网友回答

解:(1)根据P=可得:
电阻丝的电阻R===37.8Ω;
(2)根据ρ=可得:
水放至最大水量时壶内水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
根据Q=cm△t可得:
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-18℃)=3.444×105J;
根据W=Pt可得:
消耗的电能W=Pt=1280W×(4×60s+20s)=3.328×105J;
(3)如果不考虑热量散失,消耗的电能完全转化为内能,二者相等,实际是存在热量散失的,所以吸收的热量不可能等于消耗的电能,所以不合理.
造成不合理的原因:
①可能是电源电压较高,实际电压大于额定电压,实际功率大于额定功率;
②可能是电水壶上标的最大容量所对的刻度线与实际情况有偏差,所盛水的实际体积小于1.0L;
③可能是水的温度测量不准,温度差较大;
④可能是烧水的时间测量有偏差,烧水时间测量较短.
答:(1)该水壶正常工作时的电阻约为37.8Ω;?
(2)加热过程中水吸收的热量是3.444×105J,电水壶消耗的电能是3.328×105J;
(3)不合理,原因①可能是电源电压较高,实际电压大于额定电压,实际功率大于额定功率;
②可能是电水壶上标的最大容量所对的刻度线与实际情况有偏差,所盛水的实际体积小于1.0L.
解析分析:(1)由灯泡的铭牌可知电水壶的额定电压和额定功率,根据R=求出该电水壶电热丝的电阻;(2)先根据密度公式求出水放至最大水量时壶内水的质量,利用Q=cm△t求出加热过程中水吸收的热量,再根据W=Pt求出消耗的电能;(3)比较吸收的热量和消耗电能的大小,如果消耗的电能等于或大于吸收的热量,合理,反之不合理;根据得出的结果进行分析,即可得出结论.点评:本题考查了质量、消耗的电能、吸收的热量的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是分析出现偏差的原因.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!