Question

用如图甲所示的电热水壶，其额定电压为220V，额定电流为4.4A，热水壶的内部电路如图乙所示．该热水壶把1L水从20℃加热到100℃所需的时间为500s． （c_水=4.2×10³J/（kg·℃）.求：

（1）加热过程水吸收的热量.

（2）加热过程电阻丝产生的热量.

（3）若电阻丝的电阻保持不变，当该热水壶的实际功率为800W时，计算实际电压.

Answer

（1） 3.36×105J；（2）4.84×105J；（3）200V

【解析】

（1）水壶中水的体积：

V=1L=1dm3=1.0×10-3m3，

由ρ=可得，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，

则水吸收的热量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；

（2）加热过程电阻丝产生的热量：

Q=W=UIt=220V×4.4A×500s=4.84×105J；

（3）由I=UR可得，电热水壶的电阻：

R= ==50Ω，

由P=可得，实际电压：

U实= = =200V。