(2012?隨州)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=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
5.6
5.6
分鐘.
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=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=
W
P
計(jì)算出工作時(shí)間.
解答:解:
∵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=4.2×103J/(kg?℃),t=100℃,t0=20℃,
∴水吸收的熱量為:Q=Cm(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=3.36×105J,
∴t=
W
P
=
3.36×105J
1000W
=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(guò)程中要注意單位的換算.
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①滑塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力的大小
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(1)如圖(a)是測(cè)量橡皮擦的長(zhǎng)度為
3.10
3.10
cm.
(2)如圖(b)是測(cè)量某石塊在空氣中的重力為
4.0
4.0
N.
(3)如圖(c)是用量筒測(cè)量水的體積為
3.5×10-2
3.5×10-2
L.
(4)如圖(d)是某實(shí)驗(yàn)站溫度的示數(shù),此時(shí)氣溫為
-5.0
-5.0
℃.

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