问:
电热水壶烧水,当水烧开时水壶盖会被顶起。整个过程中发生的能量转换是电能→____→____
答:
电热水壶烧水时,能量的转换过程如下:
电能→热能→动能
具体过程如下:
1. 通电后,电热水壶中的电阻丝产生热量,这是电能转化为热能的过程。电流通过电阻 wire 产生的热量使水温度升高,从而将水加热至沸点。
2. 水被加热至沸点后,水分子的运动速度加快, billions of 水分子开始以高速震荡,这使得水产生了大量的动能。同时,高速运动的水分子使水的密度降低,减小了水与水壶内壁之间的表面张力,水压力增加。
3. 当水压力增加到盖密封件所能承受的最大压力时,盖会被顶起。这是动能转化成机械能的过程,同时也发生了压力转化为机械能的转换。打开盖后,水蒸气急速释放,动能和压力随之消散。
4. 如果 continue 加热,在盖打开后,由于水表面积增加,更多的水分子会蒸发,这也是动能转化为水蒸气内能和蒸发潜热的过程。水温升高至100°C时,所有的加热能都用于使水沸腾和产生蒸汽,此时动能不再增加,电能最终转化为水的内能。
综上,电热水壶烧水的整个过程中,电能经历了电能→热能→动能→机械能/内能的转化。其中,热能使水温升高,动能使水压力增加并顶起盖,机械能及内能使水最终沸腾产生蒸汽。