Question

如圖所示，是用溫度傳感器測量得到的電開水壺在加熱和冷卻過程中溫度隨時間變化的圖線，壺內盛有1kg水．請根據圖線回答下列問題．

（1）在加熱過程中，電開水壺消耗的電功率P_電與水吸收熱量的功率P_吸（即每秒吸收的熱量）相比較，P_電

 

P_吸（填“大于”、“等于”或“小于”），這是因為

 

 

．
（2）在從t₁=1000s至t₂=1600s的冷卻過程中，求水的散熱功率P_散（即每秒散失的熱量）．已知水的比熱容c=4.2×10³J/（kg?℃）．
（3）如果給電開水壺加裝自動加熱功率控制器，當電開水壺將水煮沸后自動調整加熱功率使水溫保持在80℃．那么保溫時的電加熱功率應為

 

W．

Answer 1

分析：（1）電開水壺工作的同時，有一部分熱量向外散失，消耗的電能并不是全部轉化為熱能．
（2）先利用放熱公式求出水散失的熱量，再利用公式P=

W

t

求出水的散熱功率．
（3）加裝自動加熱功率控制器就是為了防止水的熱量散失，保溫時的電加熱功率等于水的散熱功率．

解答：解：（1）消耗的電能并不是全部轉化為熱能，所以P_電大于P_吸．
故答案為：大于；在加熱過程中，水在吸收熱量的同時不斷地向外散失熱量．
（2）在所給時間t=t₂-t₁=600s的冷卻過程中，水散失的熱量為
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（84℃-76℃）=3.36×10⁴J，
水的散熱功率為
P_散=

Q

t

=

3.36×104J

600s

=56W．
答：水的散熱功率為56W．
（3）保溫時的電加熱功率等于水的散熱功率，為56W．
故答案為：56．

點評：本題考查能量轉化和水吸收熱量以及散熱的問題，關鍵是要靈活運用各個公式，還要學會分析圖象，這是本題的重點，也是以后學習過程中需要注意的問題．