Question

6．小明用重10N的電熱水壺裝了2kg的水，已知電熱水壺與面接觸面積約為0.01m²，電熱水壺的功率為1000W，水溫20℃，C_水=4.2×10³J/（kg•℃）．
求：
（1）水的重力．
（2）電熱水壺對桌面的壓強(qiáng)．
（3）燒開一壺水至少需要多長時間．

Answer 1

分析 （1）利用G=mg計算水的重力．
（2）電熱水壺對桌面的壓力等于水和壺的重力之和，利用p=$\frac{F}{S}$電熱水壺對桌面的壓強(qiáng)．
（3）利用Q=cm△t計算水吸收的熱量，然后利用P=$\frac{W}{t}$計算燒開一壺水至少需要的時間．

解答 解：（1）水的重力：G_水=m_水g=2kg×10N/kg=20N；
（2）電熱水壺對桌面的壓力：F=G=G_水+G_壺=20N+10N=30N，
電熱水壺對桌面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{30N}{0.01{m}^{2}}$=3000Pa；
（3）水吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100°C-20°C）=6.72×10⁵J，
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，燒開一壺水至少需要的時間t=$\frac{W}{P}$=$\frac{Q}{P}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1000W}$=627s．
答：（1）水的重力為20N．
（2）電熱水壺對桌面的壓強(qiáng)為3000Pa．
（3）燒開一壺水至少需要627s．

點(diǎn)評 此題考查重力、壓強(qiáng)、熱量的計算，功率公式的應(yīng)用，是一道力學(xué)和熱學(xué)綜合題，難度不大，關(guān)鍵是知道電熱水壺對桌面的壓力等于水和壺的重力之和．