知识点5电热与热量综合运算VIP专享VIP免费

5电热与热量综合运算【知识点的认识】题型1：如表所示，是某家庭电热饮水机说明书的-些数据，用时13min将1L的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾．（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃））热水箱容量1L加热时功率500W额定电压220V保温时功率50W求在这一过程中：（1）电热饮水机工作时的最大电流；（2）在加热过程中，电热饮水机消耗的电能；（3）在加热过程中，电热饮水机中水吸收的热量．分析：（1）加热时饮水机的电流最大，根据P=UI求出其大小；（2）根据W=Pt求出在加热过程中电热饮水机消耗的电能；（3）一个标准大气压下水的沸点为100℃，根据密度公式求出水的质量，再根据Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量．解：（1）加热时电流最大，根据P=UI可得：I=P加热U=500W220V≈2.27A；（2）加热时间：t=13min=13×60s=780s，在加热过程中，电热饮水机消耗的电能：W=Pt=500W×780s=3.9×105J；（3）水的体积：V=1L=10-3m3，ρ=mV可得，水的质量：m=ρ水V水=1.0×103kg/m3×10-3m3=lkg，水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J．答：（1）电热饮水机工作时的最大电流约为2.27A；（2）在加热过程中，电热饮水机消耗的电能为3.9×105J；（3）在加热过程中，电热饮水机中水吸收的热量为3.36×105J．点评：本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式、电功公式、密度公式和吸热公式，关键是从表格中得出相关信息，计算过程要注意单位的换算．题型2：在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如表所示．（水的比热容为c=4.2×103J/（kg•℃）．观察对象有关记录研究活动电磁炉铭牌U额=220VP额=1kW①用电磁炉加热一壶水（水的质量m=2kg，初温t0=30℃）②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r，最后测得水的温度t=50℃电能表铭牌220V10（40）A50Hz2000r/kW•h请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：（1）水所吸收的热量；（2）电磁炉的实际功率；（3）电磁炉烧水的效率．分析：（1）知道水壶内水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，利用电能表的参数“2000r/kW•h”求电磁炉工作5min消耗的电能；知道电磁炉工作5min消耗的电能，利用P=Wt求电磁炉的功率；（3）电磁炉烧水的效率等于水吸收的热量与电磁炉消耗电能的比值．解：（1）Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（50℃-30℃）=1.68×105J；（2）电磁炉工作5min消耗的电能：W=150r2000r/kW•h=1502000×3.6×106J=2.7×105J；电磁炉的功率：P=Wt=2.7×105J300s=900W；（3）电磁炉烧水的效率：η=QW=1.68×105J2.7×105J≈62.2%．答：（1）水所吸收的热量为1.68×105J；（2）电磁炉的实际功率为900W；（3）电磁炉烧水的效率为62.2%．点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活及到了实际功率、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、电功率的计算，对电能表参数的理解和运用是本题的关键．