Question

某快速熱水壺上標(biāo)有“220V，1000W”的字樣，它表明該熱水壺在額定電壓220V下工作時(shí)，功率為1000W，小明用該水壺盛水至1L刻度線處，若水的比熱容為C_水=4.2×10³J/（kg?℃），水的初溫為20℃，若在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒至沸騰，則該電熱水壺在額定電壓下工作，所用的時(shí)間為________分鐘．

Answer 1

5.6
分析：①知道水壺內(nèi)水的體積，可利用公式m=ρV計(jì)算出水的質(zhì)量，又知道水的比熱容和溫度變化，可利用熱量公式Q_吸=Cm（t-t₀）計(jì)算出水吸收的熱量．
②水吸收的熱量等于消耗的電能放出的熱量，而電熱水壺在額定電壓下工作，所以其功率為額定功率，可利用公式t=計(jì)算出工作時(shí)間．
解答：
∵V=1L=1dm³=1000cm³，ρ=1×10³kg/m³=1g/cm³，
∴水的質(zhì)量為：m=ρV=1g/cm³×1000cm³=1000g=1kg；
又∵C_水=4.2×10³J/（kg?℃），t=100℃，t₀=20℃，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=C_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
而電熱水壺在額定電壓下工作，所以其功率為P=1000W，W=Q_吸=3.36×10⁵J，
∴t===336s=5.6min．
故答案為：5.6．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道熱學(xué)和電學(xué)的綜合應(yīng)用題，主要考查質(zhì)量、吸收熱量和所用時(shí)間的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用．與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，在應(yīng)用時(shí)要注意應(yīng)結(jié)合題意選擇合適的計(jì)算公式．在計(jì)算過程中要注意單位的換算．