Question

6．市場上有一種電熱水機，如圖2所示是飲水機的簡化電路圖，S是溫控開關(guān)R₁是調(diào)節(jié)電阻，其阻值為176Ω，R₂是供熱的電阻絲，飲水機的銘牌參數(shù)如圖1所示．
求：若飲水機正常工作的加熱效率為90%，現(xiàn)將質(zhì)量為1.5kg，初溫為20℃的水在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需要吸收的熱量是多少？需加熱多長時間？已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．（時間計算結(jié)果保留整數(shù)）

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量與初溫，由熱量公式可以求出水吸收的熱量．
（2）求出飲水機產(chǎn)生的熱量，然后由電功率公式的變形公式求出加熱時間．

解答 解：（1）一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點是100℃，
把水燒開，水吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（2）飲水需要做功：W=$\frac{Q}{η}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{90%}$=5.6×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可知，需加熱時間：t=$\frac{W}{P}$=$\frac{5.6×1{0}^{5}J}{1100W}$≈509s；
答：初溫為20℃的水在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開需要吸收的熱量是5.04×10⁵J，需加熱509s的時間．

點評 本題考查了求水吸收的熱量、飲水機的工作時間，應(yīng)用熱量公式與功率公式即可正確解題．