内容正文:
专题12 电热计算
1.(2025•天津中考)【新考法】在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为300W的电加热器加热水,如图所示。在电加热器正常工作时,获得的数据如表。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
物质
质量/kg
初温/℃
加热时间/s
末温/℃
水
0.3
20
120
40
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器的效率。
解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.3kg×(40℃﹣20℃)=2.52×104J;
(2)电加热器消耗的电能:W=Pt=300W×120s=3.6×104J,
电加热器的效率:η=×100%=×100%=70%。
答:(1)水吸收的热量为2.52×104J;
(2)电加热器的效率为70%。
2.(2024•天津中考)使用厨房中的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃,该热水器消耗了0.2kW•h的电能。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)该热水器的热效率。
解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(50℃﹣20℃)=6.3×105J;
(2)消耗的电能W电=0.2kW•h=7.2×105J;
该热水器的热效率:η100%100%=87.5%。
答:(1)水吸收的热量为6.3×105J。
(2)该热水器的效率为87.5%。
3.(2023•天津中考)额定功率为1000W的电热水壶正常工作时,把质量为1kg的水从10℃加热到100℃,用时420s。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的效率。
解:(1)水吸收的热量:
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣10℃)=3.78×105J;
(2)电热水壶正常工作420s消耗的电能:
W=Pt=1000W×420s=4.2×105J;
电热水壶烧水的效率:
η100%90%。
答:(1)水吸收的热量为3.78×105J;
(2)电热水壶烧水的效率为90%。
4.(2022•天津中考)额定功率为3000W的电热水器正常工作时,把质量为60kg的水从20℃加热到70℃。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
解:(1)使水温由20℃升高到70℃,水需要吸收热量为:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×60kg×(70℃﹣20℃)=1.26×107J;
(2)不计热量损失,电热丝所产生热量的全部被水吸收,由Q放=Q吸=W=Pt得加热所需要的时间:t4200s。
答:(1)水吸收的热量为1.26×107J;
(2)加热所需要的时间为4200s。
5.(2021•天津中考)额定功率为1000W的电热水壶正常工作时,把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失。求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
解:(1)使水温由20℃升高到100℃,水需要吸收热量为:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)不计热量损失,电热丝所产生热量的全部被水吸收,
由Q放=Q吸=W=Pt得加热所需要的时间为:
t336s。
答:(1)水吸收的热量为3.36×105J;
(2)加热所需要的时间为336s。
6.(2025•河西区模拟)小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W,水箱最多可容纳50kg水,注满水的淋浴器连续正常加热20min,淋浴器上温度示数由32℃上升到42℃.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)此过程中水箱中水吸收的热量;
(2)该电热淋浴器加热时的热效率。
解:(1)水吸收的热量(有用能量):
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(42℃﹣32℃)=2.1×106J;
(2)加热水消耗的电能(总能量):
W=Pt=2000W×20×60s=2.4×106J;
电热淋浴器加热时的热效率:
η=×100%=×100%=87.5%。
答:(1)水箱中水吸收的热量为2.1×106J;
(2)电热淋浴器加热时的热效率为87.5%。
7.(2025•西青区模拟)将额定功率为1000W的电热水壶接入220V电路中,把2kg的水从20℃加热到100℃需用时840s,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)消耗的电能;
(3)电热水壶的加热效率。
解:(1)水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
(2)消耗的电能W=Pt=1000W×840s=8.4×105J;
(3)电水壶加热的效率η=×100%==80%;
答:(1)水吸收的热量为6.72×105J;
(2)消耗的电能为8.4×105J;
(3)电热水壶的加热效率是80%。
8.(2025•和平区模拟)某电加热器标有“220V 2000W”字样,在电加热器正常工作时,把5kg水从20℃加热到60℃,用时8min。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)此过程中水吸收的热量是多少?
(2)此电加热器的热效率为多少?
解:(1)5kg的水从20℃加热到60℃需要吸收的热量
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(60℃﹣20℃)=8.4×105J;
(2)由W=Pt可得,电加热器正常工作8min所产生的热量Q放=W=Pt=2000W×8×60s=9.6×105J;
此加热器的热效率η==×100%=87.5%。
答:(1)水吸收的热量是为8.4×105J;
(2)此电加热器的热效率为87.5%。
9.(2025•河东区模拟)小华家额定功率为2000W的电热淋浴器,装满30kg水后连续正常加热35min。水的温度由20℃升高到50℃.已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)此过程电热淋浴器的热效率。
解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(50℃﹣20℃)
=3.78×106J;
(2)消耗的电能:
W=Pt=2000W×35×60s=4.2×106J,
此过程电热淋浴器的热效率:
η=×100%=×100%=90%。
答:(1)加热过程中水吸收的热量为3.78×106J;
(2)此过程电热淋浴器的热效率为90%。
10.(2025•河西区模拟)额定功率为1000W的电热水壶正常工作时,把质量为1kg的水从40℃加热到100℃,用时240s。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的效率。
解:(1)水吸收的热量:
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣40℃)=2.1×105J;
(2)电热水壶正常工作240s消耗的电能:
W=Pt=1000W×240s=2.4×105J;
电热水壶烧水的效率:
η=×100%==87.5%。
答:(1)水吸收的热量为3.78×105J;
(2)电热水壶烧水的效率为87.5%。
11.(2025•红桥区模拟)某校师生自制了一台电热水器。将它接在220V家庭电路中,电阻通过5A的电流时通电6min,使2kg的水从20℃升高到60℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水器的热效率。
解:(1)水吸收热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(60℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)电热水器消耗的电能:W=UIt=220V×5A×6×60s=3.96×105J;
电热水器的热效率:η=×100%=×100%≈85%。
答:(1)水吸收的热量为3.36×105J。
(2)电热水器的热效率为85%。
12.(2025•滨海新区模拟)小泽给姥姥买了一个暖手宝,从说明书中知道了它的额定功率是600W。这个暖手宝正常工作时,袋内0.2kg的水由20℃加热到70℃所用时间为100s。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)暖手宝加热的效率。
解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J;
(2)由P=可知,暖手宝消耗的电能:
W=Pt'=600W×100s=6×104J;
暖手宝加热的效率:
η=×100%=×100%=70%。
答:(1)加热过程中水吸收的热量为4.2×104J;
(2)暖手宝加热的效率为70%。
13.(2025•河东区模拟)中医药是中华文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图为小康家额定功率为500W的小型电中药锅,他的妈妈用它将锅中的1kg已煲好的药液从25℃加热到35℃,所用时间为105s。已知c药液=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)药液吸收的热量;
(2)电中药锅的热效率。
解:(1)药液吸收的热量:Q吸=c药液mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(35℃﹣25℃)=4.2×104J;
(2)由P=可知,电中药锅加热消耗的电能:W=Pt=500W×105s=5.25×104J,
电中药锅的热效率为:η=×100%=×100%=80%。
答:(1)药液吸收的热量为4.2×104J;
(2)电中药锅的热效率为80%。
14.(2025•滨海新区模拟)小明用家中电热淋浴器将50kg的水,从20℃加热到50℃,发现家中电能表的示数变化了2kW•h(此段时间内家中其他用电器均没有工作)。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),求此过程中
(1)水吸收的热量;
(2)电热淋浴器的热效率。
解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣20℃)=6.3×106J;
(2)消耗的电能:
W=2kW•h=2×3.6×106J=7.2×106J,
此过程电热淋浴器的热效率:
η=×100%=×100%=87.5%。
答:(1)加热过程中水吸收的热量为6.3×106J;
(2)此过程电热淋浴器的热效率为87.5%。
15.(2025•西青区二模)额定功率为3000W的电热水器正常工作时,将50kg的水从20℃加热到50℃。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)],不计热量损失。求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)加热所需时间是多少分钟。
解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃﹣20℃)=6.3×106J;
(2)不计热量损失,电热水器消耗的电能:W=Q吸=6.3×106J,
由P=可知,加热的时间:t===2100s=35min。
答:(1)加热过程中水吸收的热量为6.3×106J;
(2)加热所需时间是35min。
16.(2025•红桥区二模)某电热水器的铭牌如下表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃.已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量
(2)加热所需要的时间。
型号
×××
额定电压
220V
加热功率
2000W
频率
50Hz
水箱容量
50kg
解:(1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收热量为:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J。
(2)不计热量损失,电热丝所产生热量的全部被水吸收,
由Q放=Q吸=W=Pt得:
答:(1)使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收8.4×106J的热量;
(2)电热水器正常工作时电热丝的加热需4200s。
17.(2025•南开区三模)如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,R1=5Ω,R2=15Ω,当只闭合开关S,求:
(1)电流表的示数;
(2)再闭合S1,电阻R2通电100s产生的热量。
解:(1)电源电压恒为4.5V,R1=5Ω,当只闭合开关S,电路为R1的简单电路,电流表测电路的电流,由欧姆定律可知电流表的示数为
(2)再闭合S1,两电阻并联,根据并联电路各支路电压相等,电阻R2通电100s产生的热量
答:(1)电流表的示数为0.9A;(2)电阻R2通电100s产生的热量135J。
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专题12 电热计算
1.(2025•天津中考)【新考法】在比较不同物质吸热情况的实验中,用额定功率为300W的电加热器加热水,如图所示。在电加热器正常工作时,获得的数据如表。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
物质
质量/kg
初温/℃
加热时间/s
末温/℃
水
0.3
20
120
40
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器的效率。
2.(2024•天津中考)使用厨房中的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃,该热水器消耗了0.2kW•h的电能。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)该热水器的热效率。
3.(2023•天津中考)额定功率为1000W的电热水壶正常工作时,把质量为1kg的水从10℃加热到100℃,用时420s。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的效率。
4.(2022•天津中考)额定功率为3000W的电热水器正常工作时,把质量为60kg的水从20℃加热到70℃。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
5.(2021•天津中考)额定功率为1000W的电热水壶正常工作时,把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失。求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
6.(2025•河西区模拟)小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W,水箱最多可容纳50kg水,注满水的淋浴器连续正常加热20min,淋浴器上温度示数由32℃上升到42℃.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)此过程中水箱中水吸收的热量;
(2)该电热淋浴器加热时的热效率。
7.(2025•西青区模拟)将额定功率为1000W的电热水壶接入220V电路中,把2kg的水从20℃加热到100℃需用时840s,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)消耗的电能;
(3)电热水壶的加热效率。
8.(2025•和平区模拟)某电加热器标有“220V 2000W”字样,在电加热器正常工作时,把5kg水从20℃加热到60℃,用时8min。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)此过程中水吸收的热量是多少?
(2)此电加热器的热效率为多少?
9.(2025•河东区模拟)小华家额定功率为2000W的电热淋浴器,装满30kg水后连续正常加热35min。水的温度由20℃升高到50℃.已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)此过程电热淋浴器的热效率。
10.(2025•河西区模拟)额定功率为1000W的电热水壶正常工作时,把质量为1kg的水从40℃加热到100℃,用时240s。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的效率。
11.(2025•红桥区模拟)某校师生自制了一台电热水器。将它接在220V家庭电路中,电阻通过5A的电流时通电6min,使2kg的水从20℃升高到60℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).求:
(1)水吸收的热量;
(2)电热水器的热效率。
12.(2025•滨海新区模拟)小泽给姥姥买了一个暖手宝,从说明书中知道了它的额定功率是600W。这个暖手宝正常工作时,袋内0.2kg的水由20℃加热到70℃所用时间为100s。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)暖手宝加热的效率。
13.(2025•河东区模拟)中医药是中华文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图为小康家额定功率为500W的小型电中药锅,他的妈妈用它将锅中的1kg已煲好的药液从25℃加热到35℃,所用时间为105s。已知c药液=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)药液吸收的热量;
(2)电中药锅的热效率。
14.(2025•滨海新区模拟)小明用家中电热淋浴器将50kg的水,从20℃加热到50℃,发现家中电能表的示数变化了2kW•h(此段时间内家中其他用电器均没有工作)。已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),求此过程中
(1)水吸收的热量;
(2)电热淋浴器的热效率。
15.(2025•西青区二模)额定功率为3000W的电热水器正常工作时,将50kg的水从20℃加热到50℃。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)],不计热量损失。求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)加热所需时间是多少分钟。
16.(2025•红桥区二模)某电热水器的铭牌如下表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20℃加热到60℃.已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量
(2)加热所需要的时间。
型号
×××
额定电压
220V
加热功率
2000W
频率
50Hz
水箱容量
50kg
17.(2025•南开区三模)如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,R1=5Ω,R2=15Ω,当只闭合开关S,求:
(1)电流表的示数;
(2)再闭合S1,电阻R2通电100s产生的热量。
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