电功与热量的综合计算 知识点题库

“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：

莲莲用电热水壶浇水，她突发奇想，想测量该电热水壶的烧水效率．她查看了该电热水壶的铭牌如图所示，然后装了1L水，测出水的初始温度为25℃，接通电源，让它以额定功率工作，测量出水烧开用时5min 50s．则在一个标准大气压下，把电热水壶中的水烧开，水需要吸收　 J的热量，该电热水壶的烧水效率为　 ．[ρ水=1.0×10³kg/m³ ， c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温．已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为5Ω，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为　 　J；产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为4kg的油温度上升 　℃．[c_油=2.0×10³J/（kg•℃]．

某电加热噐额定功率是2×10³W，正常工作210s，消耗的电能是J；若不计热损失，这些能量可使质量是kg的水温度升高50℃．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]。

为了减少煤炭燃烧对环境的污染，达州市委要求推广使用天然气，天然气燃烧时，将能转化为内能，小王将质量为5kg、温度为20℃的水烧开（在一个标准大气压下），水吸收了J的热量；若他家每天需要3壶同样的开水，至少需要燃烧m³的天然气；如改用电热水壶烧水，则至少需要消耗kW•h的电能[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_天然气=1.68×10⁷J/m³]．

如图是小明家电热水壶的铭牌．求：

（1）电热水壶的电阻．

（2）将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量．

（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间．[不计热量损失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

（4）当电压为198V时，电水壶的实际功率是多少．

                                                                            

为实现减排目标，南宁市已建成多个风力发电站．若某小型风力发电机平均每小时可发电5kW•h，合J，这些电能可使电功率为100W的照明灯连续正常工作h，这些电能相当于完全燃烧kg焦炭放出的热量（已知焦炭的热值为3.0×10⁷J/kg）．

如图1所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R₁、R₂为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W，求

电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），已知R₁的阻值为121Ω，从说明书上收集到如下表的部分参数和如图所示的电路原理图．求：

 

热水箱容积	2L
额定电压	220V
加热时功率	440W
保温时功率

如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息（插座本身消耗电能由内部电池提供），小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为J，实际功率为W，电水壶烧水的效率为．[电费单价：0.5元/（kW•h）；c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

如图所示为某电热饮水机电路原理图，当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，当S断开时，处于保温状态，从其说明书上的收集到的信息如下表，为了测量它加热时的实际功率，小明断开家中其它所用电器，只将该饮水机接入家庭电路，闭合开关S，测得水箱装满时水从20℃升高到100℃所用时间为15分钟，同时观察到家中标有“”3000r/kW·h“字样的电能表转盘转过600转（r）．

热水箱容量	2L
额定电压	220V
加热时的额定功率	880W

根据以上信息，求：

如图是我们夏天常用的电蚊香器，接通电源后发热体就会给固体药片加热，我们就可以安稳地睡觉了，根据上面描述请回答下列问题：

如图所示，是家用保温式电压力锅和它的电路原理图，S是手动、温控一体开关﹣﹣必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约103℃以上时，会自动弹起断开进入保温状态．已知R₂=792Ω，电饭锅的额定加热功率为550W．

额定电压	220V
额定频率	50Hz
容积	3L
额定功率	550W
电热效率	84%

某课外兴趣小组学习了电磁继电器以后，制作了如图所示的“自动保温控制电路”．

如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两档功率，档位可自动调节。其工作过程是：按下开关，自动选择1000W档将汤煮至100℃，然后自动跳至400W档进行保温慢炖。设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×10³J/（kg•℃）。求：

小明寒假到农村的爷爷家探亲，他发现原来爷爷家冬天用煤球炉取暖，而现在改用电暖器取暖。设备如图甲所示，上下各一根中空的金属管，在管道中充满绝缘、导热性良好的导热油。如图乙是其工作原理图，有“低温”“中温”“高温”三档，其中发热电阻R₁＞R₂ ． 已知该电暖器额定电压为220V，低温档电功率为550W，中温档电功率为1100W，导热油质量为6kg，导热油的比热容c_油＝1.8×10³J/（kg•℃）。

如图所示该实验是探究电热丝通电时产生的热量与的关系。图中a电阻丝的阻值是Ω，物理学家最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。人们根据该原理制作了电热毯，当毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用，电热毯的接头处很容易被烧焦，其原因是接头处导线横截面积（填“变大”或“变小“），导致电阻（填“变大”或“变小“），接头处的电流（填“大于”、“等于”或“小于“）电阻丝的其他部分的电流。

某电热水壶及其铭牌如图所示，小明为了测量该电热水壶的实际功率和加热效率，进行了如下实验：

关掉家里所有用电器，将该电热水壶装满水，接通电热水壶，测得壶中水温度从25℃上升到35℃所用的时间为50s，同时观察到家中“220V　10（40）A　3200imp/kW•h”的电子式电能表的指示灯闪烁了80imp，水的比热容c＝4.2×10³J/（kg•℃）．请结合本次实验记录的数据，回答以下问题：

小明家有一款电热足浴器，它可以用智能遥控器进行温度调节，足浴器主要参数如下表。请完成以下问题：

额定电压	220V
额定功率	1100W
容积	5L

如图，甲是一种常见的电热水袋，乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示。已知水的初始温度为15℃，在额定电压下加热10min，温控开关自动断开，指示灯熄灭，请根据信息完成下列问题：

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1kg	65℃