Question

小明家新買了一個家用電熱水壺，其有關的技術參數如圖所示．他根據自己所學的相關物理知識想對新水壺進行一下驗證，于是在家里做起了實驗．他先把水倒入水壺標定容量處，用溫度計測出水的初溫是20℃，然后接通電源，同時開始記錄時間，他發現電熱水壺正常工作5min水便燒開了（設當時的氣壓為一標準大氣壓）．[1L＝10^－3m³；C_水＝4.2×10³J/(kg·℃)]

求：(1)燒開這壺水吸收的熱量       J；    (2)電熱水壺消耗的電能       J；
(3)比較(1)、(2)兩問所得的數據，請你做出合理解釋（寫出一種即可）       ．

Answer 1

(1)2.688×10⁵J  (2)3.0×10⁵J  (3)合理都對

試題分析：（1）由電水壺技術參數可知其額定容積為V=0.8L=0.8×10^-3m³,ρ_水=1.0×10³kg/m³,所以水的質量為:m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.8×10^-3m³=0.8kg，Q=Cm△t=4.2×10³J/(kg·℃)×0.8kg×（100℃-20℃）=2.688×10⁵J；(2)5min=300s，由電功率公式可得W=Pt=1000W×300s=3×10⁵J；（3）對比(1)、(2)可知消耗的電能比水吸收的熱量多，說明壺身吸收了部分熱量（或部分熱量散失到空氣中去了）（合理都對）。