Question

 家庭中常用電熱水壺燒水，它具有方便、環保的優點．下表是小紅同學收集到的燒開一壺水的有關數據，請按要求作答．(設電阻值不變、計算結果保留小數點后面兩位)

(1)燒開這壺水至少需吸收多少熱量?

(2)用所學知識計算出與本題相關的三個電學方面的物理量．要求寫出簡要的文字說明、計算過程和結果．

(3)小紅同學通過計算、分析發現，燒開一壺水實際加熱時間大于理論計算時間．你認為產生這種現象的原因是什么?請簡要分析．

水的質量m／kg	0．5	電熱水壺銘牌	額定電壓U／V	220
水的初溫t0/℃	20		額定功率P／W	440
水的比熱容c／[J／(kg?℃)]	4．2×103	實際電壓U／V		200
大氣壓值	一個標準大氣壓	實際加熱時間t／min		9

Answer 1

 (1)  Q_水吸=c_水m_水(t_水一t_0水)=4.2×10³J／(kg?℃)×0.5kg×(100℃―20℃)=1.68×10⁵J

(2)當電熱水壺正常工作時：I_額==2A  R==110Ω

當實際電壓為200V時：I_實==1.82A  P_實== 363.6W

W_實=P_實t_實=363.6W×540s=1.96X10⁵J

(3) 實際上燒開一壺水的加熱時間總是要大于理論計算時間,這是因為在實際上燒開水時，首先是燃料不可能完全燃燒，其次，是燃料在燃燒過程中放出的熱量有散失，同時壺本身也要吸收熱量，這些因素均會造成實際加熱時間的延長．