Question

小亮所在班級的飲水機(jī)銘牌如下表所示．他們對飲水機(jī)的工作情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加熱內(nèi)膽里的水溫達(dá)到90℃時，溫控開關(guān)就會自動斷開，停止加熱；當(dāng)水溫降至60℃時，溫控開關(guān)又會自動打開重新加熱，每次加熱的時間為t=3min．

額定電壓	220V
加熱功率	1400W
制熱方式	電加熱

（1）飲水機(jī)加熱一次消耗的電能為多少？
（2）飲水機(jī)設(shè)計熱內(nèi)膽的好處是每次只加熱少量的水，既能使人們在較短的時間內(nèi)喝上熱水，又能避免一次加熱過多的水而造成浪費．請你根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，計算加熱內(nèi)膽的容積．
[假設(shè)消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水的比熱容為c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）已知額定功率和加熱時間，根據(jù)W=Pt計算加熱一次消耗的電能；
（2）根據(jù)Q=cm（t-t₀）可以計算出每次加熱的水的質(zhì)量，根據(jù)V=

m

ρ

計算體積．

解答：解：P=1400W，t=3min=180s，t=90℃，t₀=60℃
（1）加熱一次消耗的電能為：
W=Pt=1400w×180s=2.52×10⁵J；
（2）水的最少質(zhì)量為：
∵W=Q_吸=cm（t-t₀）
m=

W

c(t- t0)

=

2.52×105J

4.2×103J/(kg℃)×(90℃-60℃)

=2Kg；
加熱內(nèi)膽的最小容積為：
V=

m

ρ水

=

2kg

1.0×103Kg/m3

=2×10^-3m³．
答：（1）飲水機(jī)加熱一次消耗的電能為2.52×10⁵J；
（2）加熱內(nèi)膽的容積2×10^-3m³．

點評：此題的關(guān)鍵點在于內(nèi)膽的容積就是水的體積，考查學(xué)生對容器實際體積與盛的液體之間的關(guān)系的理解．