问题补充:
为探测宇宙中的中微子,科学家们利用热水熔钻机在南极冰雪层中熔得深达1.6km的深井,并在深井底部放置传感器.热水熔钻机的工作原理为:经电热丝加热后,70℃的热水流出电热器,沿着螺旋状水管流经钻头表面,钻头受热温度上升从而在冰雪中熔得深井:热水在螺旋状水管内边流动温度边下降,并最终以10℃的冷水流回电热器,电热器外壳与外界隔热.每小时有6t水流经电热器,电热器的电源电压为220V.已知水的比热容为C水=4.2×103J/(kg?℃),问:
(1)电热器的电功率是多少?
(2)电热丝的电阻是多少?
答案:
解:(1)t=1h=3600s
电热器消耗的电能:W=Pt,
m=6t=6000kg,
水吸收的热量:Q=cm(t-t0)
因为,W=Q,
所以,Pt=cm(t-t0),
P×3600s=4.2×103J/(kg?℃)×6000kg×(70℃-10℃),
所以,P=4.2×105W.
(2)R===0.12Ω.
答:(1)电热器的电功率是4.2×105W.
(2)电热丝的电阻是0.12Ω.解析分析:(1)电热器消耗的电能:W=Pt,水吸收的热量:Q=cm(t-t0),电热器消耗的电能与水吸收的热量相等列出等式,知道通电时间、水的比热、质量、水的初温和末温,求电功率.(2)知道电热器的电压和功率,根据R=求电阻.点评:本题考查了电功、比热、功率、电阻的计算.本题把电与热结合起来,用于现代科技,体现了物理服务于人类的生活.
为探测宇宙中的中微子 科学家们利用热水熔钻机在南极冰雪层中熔得深达1.6km的深井 并在深井底部放置传感器.热水熔钻机的工作原理为:经电热丝加热后 70℃的热水流出电
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