Question

如圖所示，是電熱水器原理的簡易示意圖，通過開關(guān)S可以使熱水器處于加熱或保溫狀態(tài)．閉合開關(guān)S時，熱水器處于

 

狀態(tài)．在熱水器的蓄水桶中裝水至最高水位后，桶中水的質(zhì)量為10kg，則把這些水由28℃加熱到98℃時需吸收熱量

 

J，相當(dāng)于完全燃燒

 

kg焦碳放出的熱量．[已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃），焦碳的熱值為3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析：由電功率的公式P=

U2

R

可知，當(dāng)電壓不變時，在熱水器進(jìn)行加熱時其電阻相對較��；
解決此題的關(guān)鍵是知道水吸收的熱量可利用公式Q=cm△t進(jìn)行求解；
求解完全燃燒焦炭的質(zhì)量可利用熱量的變形公式m=

Q

q

進(jìn)行求解．

解答：解：閉合開關(guān)時，電路中的電阻最小，由功率公式P=

U2

R

可知，當(dāng)電壓不變時，電阻越小，功率越大，所以此時處于加熱狀態(tài)；
水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×70℃=2.94×10⁶J；
要產(chǎn)生這么多熱量，需要燃燒的焦炭質(zhì)量m=

Q

q

=

2.94×106J

3.0×107J/kg

=0.098kg；
故答案為：加熱，2.94×10⁶；0.098．

點(diǎn)評：此題結(jié)合生活中的加熱器考查對熱量公式的理解與應(yīng)用，會對公式進(jìn)行靈活變形求解未知量．