密度公式的应用

有一电热水壶，铭牌如表所示： 额定电压 220V 额定功率 1000W 频率 50Hz 容量 5L 壶重 20N...

2023-06-10 14:45发布

站内问答 / 物理
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这道初中物理的题目是：
有一电热水壶，铭牌如表所示：
额定电压 220V
额定功率 1000W
频率 50Hz
容量 5L
壶重 20N
（1）若在壶中装满20℃的水，其水的质量是多少？
（2）若把这些水烧开，吸收的热量是多少？（设壶内为一标准大气压，且不计热量损失和壶吸收的热量）
（3）在额定电压下烧开这些水需要多少时间？
（4）如果水吸收的热量由热值为3×103J/Kg的普通煤完全燃烧时放出的热量的80%来提供，把这壶水烧开需多少千克的普通煤？
（5）在用电高峰时，电热水壶的实际电压为额定电压的90%，则此时该水壶的实际功率是多少？（电热水壶的电阻不变）
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1条回答
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1楼-- · 2023-06-10 14:57
这道初中物理题的正确答案为：
（1）壶中装满水时，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg；
（2）这些水烧开时吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）
=1.68×106J；
（3）电热水壶正常工作时的功率为1000W，
烧开这些水需要的时间：
t=
W
P
=
Q吸
P
=
1.68×106J
1000W
=1.68×103s；
（4）普通煤放出的热量：
Q放=
Q吸
η
=
1.68×106J
80%
=2.1×106J，
需要普通煤的质量：
m煤=
Q放
q
=
2.1×106J
3×107J/kg
=0.03kg；
（5）电热水壶的电阻：
R=
U2
P
=
(220V)2
1000W
=48.4Ω，
电热水壶的实际电压为额定电压的90%时，实际功率：
P′=
U实2
R
=
(220V×90%)2
48.4Ω
=810W．
答：（1）若在壶中装满20℃的水时水的质量为5kg；
（2）若把这些水烧开，吸收的热量是1.68×106J；
（3）在额定电压下烧开这些水需要1.68×103s；
（4）把这壶水烧开需0.03千克的普通煤；
（5）此时该水壶的实际功率是810W．
解题思路 WP

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