Question

如圖1是小明同學家購買的微電腦控制電茶壺，具有自動抽水、煮水、顯示水溫、控溫等功能．使用十分方便．據查，該產品額定電壓為220V，額定總功率為1210W，煮水時功率1200W，茶壺容量1.0L，水的比熱容c_水=4.2×10³J（kg?℃）．

（1）將550ml的純凈水從桶中提升0.6m，求電動機對誰所做的功．

（2）利用“煮水檔”將550ml的水加熱4min的實驗數據如表，請計算0﹣3min的能量損失．

時間/min	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
溫度/℃	20	21	33	49	66	82	95	95	95

（3）根據表中數據在圖2中做出水被加熱的“溫度﹣時間”圖象，并分析0﹣0.5min溫度上升緩慢的主要原因．

Answer 1

 （1）∵ρ=

∴水的質量m=ρV=1×10³kg/m³×5.5×10^﹣4m³=0.55kg，

水的重力G=mg=0.55kg×9.8N/kg=5.39N，

電動機對水所做的功W=Gh=5.39N×0.6m=3.234J；

（2）水吸收的熱量：

Q=cm（t﹣t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.55kg×（95℃﹣20℃）=1.7325×10⁵J，

∵P=

∴電熱水壺消耗的電能W=Pt=1200W×3×60s=2.16×10⁵J，

0﹣3min的能量損失=W﹣Q=2.16×10⁵J﹣1.7325×10⁵J=4.275×10⁴J；

（3）采用描點發畫出圖象，如下圖：

0﹣0.5min溫度上升緩慢的主要原因：剛開始加熱的時候，電茶壺本身需要吸收一部分熱量．

答：（1）電動機對水所做的功為3.234J；

（2）0﹣3min的能量損失為4.275×10⁴J；

（3）圖象見上圖；剛開始加熱的時候，電茶壺本身需要吸收一部分熱量．