现在很多家庭和办公室采用新型管线饮水机，这种饮水机没有水仓，打开出水开关立即给水加热，出水口随即流出热水，停止出水时，加热就会停止。如下图甲是某品牌新型管线饮水机，其额定电压220V，额定功率为2100W。市面上还有另一种传统管线饮水机，如下图乙，它有水仓，把水仓内的水加热到设定温度后供人饮用，若无人饮用时水仓的水温降到一定程度后重新加热，功率为800W左右。

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1. 现在很多家庭和办公室采用新型管线饮水机，这种饮水机没有水仓，打开出水开关立即给水加热，出水口随即流出热水，停止出水时，加热就会停止。如下图甲是某品牌新型管线饮水机，其额定电压220V，额定功率为2100W。市面上还有另一种传统管线饮水机，如下图乙，它有水仓，把水仓内的水加热到设定温度后供人饮用，若无人饮用时水仓的水温降到一定程度后重新加热，功率为800W左右。

(1) 甲饮水机正常工作时电流有多大（结果保留一位小数）？假如产生的热量全部被水吸收，设流入水温为18℃，流出水温为98℃，它每分钟流出多少千克热水？[c_水=4.2´10³J/（kg×℃）]

(2) 小明家准备购置饮水机时，妈妈认为甲饮水机功率太大，浪费电，而且可能导致空气开关经常跳闸。请你判断哪一种饮水机更浪费电，并简要说明理由。你怎么解决甲饮水机导致空气开关跳闸的问题？

【考点】

热量的计算; 电功率的计算; 家庭电路电流过大的原因;

【答案】

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综合题普通

1. 为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示．通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×10³J/(kg·℃)．

(1) 该物质在B点时的内能(大于/小于/等于)在A点时的内能；

(2) 求该物质在BC段共吸收了多少热量？经测量BC阶段消耗热值为3.0×10⁷J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大？

(3) 该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大？

综合题普通

2. 请你阅读下面短文，回答问题：

微波炉已走入千家万户，成为厨房中的必备家电。微波炉的心脏是磁控管，这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生振动频率为每秒钟24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子吸收其能量发生剧烈的振动，产生大量的热能，于是食物就“煮”熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其他炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比。

(1) 微波炉工作时，食物中的吸收了微波的能量运动加剧，从而使食品的内能（选填“增大”或“减小”）。微波炉比传统炉灶烹饪速度快的原因是。

(2) 用微波炉把1kg的水从20℃加热至沸腾，最多需要消耗电能J．（当地气压为1标准大气压，C_水=4.2×10³J/（kg℃））

综合题普通

3. 如上图所示是现在一些城市的道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停的转动，俨然一道亮丽的风景．它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电．以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×10⁹J，减少碳粉尘排放300kg．请回答下列问题：

(1) 若煤炭的热值为3×10⁷J/kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？

(2) 若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？（水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）、大气压强为标准大气压）

综合题普通