Question

6．市场上有一种电热水机，如图2所示是饮水机的简化电路图，S是温控开关R₁是调节电阻，其阻值为176Ω，R₂是供热的电阻丝，饮水机的铭牌参数如图1所示．
求：若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为1.5kg，初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少？需加热多长时间？已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．（时间计算结果保留整数）

Answer 1

分析 （1）已知水的质量与初温，由热量公式可以求出水吸收的热量．
（2）求出饮水机产生的热量，然后由电功率公式的变形公式求出加热时间．

解答 解：（1）一标准大气压下，水的沸点是100℃，
把水烧开，水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（2）饮水需要做功：W=$\frac{Q}{η}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{90%}$=5.6×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可知，需加热时间：t=$\frac{W}{P}$=$\frac{5.6×1{0}^{5}J}{1100W}$≈509s；
答：初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是5.04×10⁵J，需加热509s的时间．

点评 本题考查了求水吸收的热量、饮水机的工作时间，应用热量公式与功率公式即可正确解题．