Question

4．某品牌電熱水壺的銘牌內(nèi)容如下，根據(jù)提供的信息計算：
（1）電熱水壺正常工作時的電阻和電流是多少？
（2）當(dāng)電熱水壺裝滿水時，將水從20℃燒開需要吸收多少熱量？（氣壓為一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電熱水壺自身吸收的熱量忽略不計）
（3）若售貨員宣傳該電熱水壺?zé)�開一壺水僅需要5分鐘，可信嗎？請通過計算說明理由．

X牌電熱水壺
額定電壓	220V
額定功率	1100W
容積	1.5L

Answer 1

分析 （1）電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出正常工作時的電阻，根據(jù)歐姆定律求出正常工作時的電流；
（2）當(dāng)電熱水壺裝滿水時水的體積和其容積相等，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃，又知道水的初溫、比熱容和質(zhì)量，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）根據(jù)W=Pt求出電熱水壺正常工作5min消耗的電能，然后與水吸收的熱量相比較得出答案．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱水壺正常工作時的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω，
電熱水壺正常工作時的電流：
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{44Ω}$=5A；
（2）當(dāng)電熱水壺裝滿水時，水的體積：
V=1.5L=1.5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃，則水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，電熱水壺正常工作5min消耗的電能：
W=Pt=1100W×5×60s=3.3×10⁵J，
因為W＜Q_吸，
所以，5min中燒開一壺水不可信．
答：（1）電熱水壺正常工作時的電阻44Ω，電流是5A；
（2）當(dāng)電熱水壺裝滿水時，將水從20℃燒開需要吸收5.04×10⁵J的熱量；
（3）若售貨員宣傳該電熱水壺?zé)�開一壺水僅需要5分鐘，不可信，因為提供的熱量小于水吸收的熱量．

點評 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，涉及到電功率公式、歐姆定律、吸熱公式、電功公式的應(yīng)用，要注意一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100℃．