Question

【題目】某款電熱杯，它可以用車載12V電源加熱或接在家庭電路進(jìn)行加熱，它的主要參數(shù)如表所示，g取10N/kg，求：

（1）電熱杯與水平面的接觸面積為100cm2，裝入1kg水時電熱杯對水平面的壓強為多大？

（2）如果在車載電路中使用，電熱杯正常工作時的電流和電阻各為多少？

（3）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用車載模式燒開0.5kg初溫為20℃的水，需要多長時間（不計能量損失）？[c水=4.2×103J/（kg℃）]

Answer 1

【答案】2600Pa 10A 1.2Ω 1400s

【解析】

（1）電熱杯對水平面的壓力：F=G=(m杯+m水)g=(1.6kg+1kg)×10N/kg=26N，電熱杯對水平面的壓強：p==2600Pa；（2）在車載電路中使用時，由P=UI可得，電熱杯正常工作時的電流：I==10A，由I=可得，電熱杯的電阻：R=1.2Ω；（3）用車載模式燒開水時，水吸收的熱量：Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×0.5kg×(100℃20℃)=1.68×105J，由題知不計能量損失,即吸收的熱量等于消耗的電能：W=Q吸=1.68×105J

由P=得需要加熱時間：t==1400s

答：（1）裝入1kg水時電熱杯對水平面的壓強為2600Pa；（2）在車載電路中使用，電熱杯正常工作時的電流為10A和電阻為1.2Ω；（3）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用車載模式燒開0.5kg初溫為20℃的水，需要多長時間為1400s