解题思路:(1)知道水壶内水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式Q吸=cm(t-t0)求水吸收的热量;
(2)知道只将电热壶接入电路烧水观察电能表,表盘在5min内转了81r,利用电能表的参数“1200r/kW•h”求电热壶工作5min消耗的电能;然后与水吸收的热量进行比较并得出结论;
(3)先根据R=
U
2
P
求出电热壶的阻值,然后根据W=
U
2
R
t的变形公式即可求出实际电压.
(1)由ρ=[m/V]可知,水的质量为:m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg;
水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃-19℃)=1.701×105J;
(2)5min电热壶消耗的电能:W=[81/1200]×3.6×105J=2.43×105J;
显然W>Q吸,说明电热壶在烧水的过程中有热量损失.
(3)已知电热壶的额定电压为220V,额定功率为1000W,则电热壶的阻值:R=
U2额
P额=
(220V)2
1000W=48.4Ω,
由W=
U2
Rt可得,实际电压:U=
W×R
t=
2.43×105J×48.4Ω
5×60s=198V.
答:(1)5min水所吸收的热量是1.701×105J;
(2)5min电热壶消耗的电能是2.43×105J;与(1)相比,说明了电热壶在烧水的过程中有热量损失.
(3)此时实际电压是198V.
点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算.
考点点评: 本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活及到了额定电压、额定功率的理解,考查了消耗电能的计算、热量的计算、实际电压的计算,对电能表参数的理解和运用是本题的关键.