Question

“吃火锅”是人们喜爱的一种饮食方法。火锅里装有2L、60℃的水，要把这些水加热到100℃，求：

（1）水吸收了多少J的热量？[c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

（2）若由阻值为24.2Ω的电热丝接入家庭电路来加热，使锅内的水由60℃加热到100℃， 且电热丝产生热量的80%被水吸收，则电热丝需正常工作多长时间？

Answer

（1）3.36×105 J；（2）210s

【解析】

试题分析：（1）锅中水的体积V=2L=2×10-3 m3 ，

由ρ=m/V得，水的质量：m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×2×10-3 m3 =2kg，

水吸收的热量：Q吸 =cm（t-t0 ）=4.2×103 J/（k•g℃）×2kg×（100℃-60℃）=3.36×105 J，

（2）由η=Q吸/Q放得，电热丝产生的热量：Q放 =Q吸/η=3.36×105J/80%=4.2×105 J，

电热丝消耗的电能：W电 =Q放 =4.2×105 J，

电热丝的功率：P=U2/R=(220V)2/24.2Ω=2000W，

由P=W/t得，工作时间：t=W电/P=4.2×105J/2000W=210s

考点：热量的计算；电功与热量的综合计算