Question

4．小明家的一电热水壶，铭牌如下表所示，现他在壶中装上3升20℃的水[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．
求：（1）壶中所装水的质量是多少？
（2）在额定电压下烧开这些水需要多少分钟？（假设壶内气压等于1个标准大气压且不计热损失）

额定电压	220V
额定功率	800W
频率	50Hz
容量	4L

Answer 1

分析 （1）由公式m=ρV计算出水的质量；
（2）由热量公式Q=cm△t计算吸收的热量，在1标准大气压下无热的损失，所以电流做的功等于水吸收的热量，根据W=Pt求出烧水时间．

解答 解：（1）水的体积为V=3L=3000cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得：
水的质量m=ρV=1g/cm³×3000cm³=3000g=3kg；
（2）水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
因无热的损失，
所以W=Q，
由P=$\frac{W}{t}$得：
额定电压下烧开这些水需要的时间t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{800W}$=1260s=21min．
答：（1）壶中所装水的质量是3kg；
（2）在额定电压下烧开这些水需要21min．

点评 本题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，注意计算时的单位变换要正确．