Question

（8分）世界首次高寒高铁运营最高速度300km/h的哈大高铁，正式通车．如图所示为以哈大客运专线主要车型动车组．

（1）当该动车组用以100m/s的速度匀速直线行驶10min后，则该列车行驶了多少公里？

（2）该动车组的每节车厢上都配有电热水器．在标准大气压下，15分钟内把10kg、20℃的水烧开．电流至少要做多少功？（c_水=4.2×10³J/（kg．℃）

（3）若它工作时的电功率为4.2kW，则该电热水器的热效率为多少？

Answer

（1）动车的路程为60km．（2）电流至少做功3.36×106J．（3）电热水器的效率为88.9%．

【解析】

试题分析：（1）已知速度与时间，由是公式的变形公式可以求出动车的路程．

（2）由热量公式可以求出水吸收的热量，电流做的功至少等于水吸收的热量．

（3）根据功率求出电热水器做功，然后由效率公式求出电热水器的效率．

【解析】
（1）t=10min=600s，

由v=得：动车的路程：

s=vt=100m/s×600s=60000m=60km；

（2）在一标准大气压下水的沸点是100℃，

把水烧开，水吸收的热量为：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg．℃）×10kg×（100℃﹣20℃）=3.36×106J，

把水烧开，电流至少做功3.36×106J．

（3）热水器做功时间t′=15min=900s，

热水器做功W=Pt=4200W×900s=3.78×106J，

电热水器的效率η=×100%=×100%≈88.9%；

答：（1）动车的路程为60km．

（2）电流至少做功3.36×106J．

（3）电热水器的效率为88.9%．