Question

小明在家中烧开水时发现电热水壶的铭牌上标有“220V 1000W’字样，他在电热水壶中装了1kg初温为25℃的冷水，请问在正常情况下通电多久能将水烧开？[不计热量损失，当地大气压为1标准大气压，c_水=4.2×10³ J/（kg?℃）]．

Answer 1

解：
（1）∵C=4.2×10³J/（kg?℃），m=1kg，△t=t-t₀=100℃-25℃=75℃，
∴水吸收的热量为：Q=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1Kg×80℃=3.15×10⁵J．
（2）∵W=Q=Pt，而P=1000W，
∴电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间为：
t===315s．
答：在正常情况下通电315s能将水烧开．
分析：（1）在标准大气压下，水的沸点为100℃，已知水的质量、比热容和温度变化，根据公式Q=Cm△t计算出水吸收的热量．
（2）不计热量损失，则水吸收的热量等于电热水壶放出的热量，也就是等于电流做的功，根据公式t=计算出电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间．
点评：本题考查了水吸收热量和电热水壶工作时间的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用．