Question

小明在家中燒開水時發現電熱水壺的銘牌上標有“220V 1000W’字樣，他在電熱水壺中裝了1kg初溫為25℃的冷水，請問在正常情況下通電多久能將水燒開？[不計熱量損失，當地大氣壓為1標準大氣壓，c_水=4.2×10³ J/（kg?℃）]．

Answer 1

解：
（1）∵C=4.2×10³J/（kg?℃），m=1kg，△t=t-t₀=100℃-25℃=75℃，
∴水吸收的熱量為：Q=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1Kg×80℃=3.15×10⁵J．
（2）∵W=Q=Pt，而P=1000W，
∴電熱水壺正常工作時燒開這壺水需要的時間為：
t===315s．
答：在正常情況下通電315s能將水燒開．
分析：（1）在標準大氣壓下，水的沸點為100℃，已知水的質量、比熱容和溫度變化，根據公式Q=Cm△t計算出水吸收的熱量．
（2）不計熱量損失，則水吸收的熱量等于電熱水壺放出的熱量，也就是等于電流做的功，根據公式t=計算出電熱水壺正常工作時燒開這壺水需要的時間．
點評：本題考查了水吸收熱量和電熱水壺工作時間的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相連，使學生覺得學了物理有用．