如图甲所示是小明家新购买的电热水壶,他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待电热水壶注满水后,他关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表(如图丙所示)的转盘1min转了50圈,能使壶中水的温度从25℃升高到35℃.请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息,忽略温度对电阻的影响。求:
(1)电热水壶正常工作的电阻;
(2)电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)此时电路的实际电压。
(1)电热水壶正常工作的电阻为40Ω;
(2)电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量为4.2×104J;
(3)此时电路的实际电压为200V。
【分析】(1)知道电热水壶的额定功率、额定电压,利用P=求电热水壶正常工作的电阻;
(2)知道水的体积,利用ρ=求水的质量,再利用Q吸=cm(t﹣t0)求水从25℃升高到35℃吸收的热量;
(3)3000r/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求转盘转50r消耗的电能,再利用P=求电热水壶的实际功率,再利用P=
求电热水壶两端的实际电压(忽略温度对电阻的影响)。
【解答】解:
(1)由P=得电热水壶正常工作的电阻:
R==
=40Ω;
(2)水的体积V=1L=1×10﹣3m3,
由ρ=得水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
水从25℃升高到35℃吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(35℃﹣25℃)=4.2×104J;
(3)3000r/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,
则转盘转50r时,电水壶消耗的电能:
W=kW•h=
kW•h,
电热水壶的实际功率:
P实==
=1kW=1000W,
由P=可得电热水壶两端的实际电压:
U实==
=200V。
【点评】本题为电功和热量的综合计算题,考查了密度公式、吸热公式、电功率公式的应用,涉及到电能表参数的理解,要求灵活应用相关公式。