问题 问答题

有一电热水壶,铭牌如表所示:

额定电压220V
额定功率1000W
频率50Hz
容量5L
壶重20N
(1)若在壶中装满20℃的水,其水的质量是多少?

(2)若把这些水烧开,吸收的热量是多少?(设壶内为一标准大气压,且不计热量损失和壶吸收的热量)

(3)在额定电压下烧开这些水需要多少时间?

(4)如果水吸收的热量由热值为3×103J/Kg的普通煤完全燃烧时放出的热量的80%来提供,把这壶水烧开需多少千克的普通煤?

(5)在用电高峰时,电热水壶的实际电压为额定电压的90%,则此时该水壶的实际功率是多少?(电热水壶的电阻不变)

答案

(1)壶中装满水时,水的质量:

m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg;

(2)这些水烧开时吸收的热量:

Q=cm(t-t0

=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃-20℃)

=1.68×106J;

(3)电热水壶正常工作时的功率为1000W,

烧开这些水需要的时间:

t=

W
P
=
Q
P
=
1.68×106J
1000W
=1.68×103s;

(4)普通煤放出的热量:

Q=

Q
η
=
1.68×106J
80%
=2.1×106J,

需要普通煤的质量:

m=

Q
q
=
2.1×106J
107J/kg
=0.03kg;

(5)电热水壶的电阻:

R=

U2
P
=
(220V)2
1000W
=48.4Ω,

电热水壶的实际电压为额定电压的90%时,实际功率:

P′=

U2
R
=
(220V×90%)2
48.4Ω
=810W.

答:(1)若在壶中装满20℃的水时水的质量为5kg;

(2)若把这些水烧开,吸收的热量是1.68×106J;

(3)在额定电压下烧开这些水需要1.68×103s;

(4)把这壶水烧开需0.03千克的普通煤;

(5)此时该水壶的实际功率是810W.

选择题
问答题