Question

聰聰家新買(mǎi)了一臺(tái)電磁爐，他發(fā)現(xiàn)電磁爐銘牌有“220V，1kW”字樣．在一次課外活動(dòng)中，聰聰用電磁爐對(duì)水進(jìn)行加熱，并記錄了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和她家電能表的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
①用電磁爐加熱一壺水：（水的質(zhì)量m=2kg，初溫t=30℃）
②關(guān)閉家里其他用電器，只將該電磁爐接入電路燒水，觀察電能表，表盤(pán)在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，此時(shí)用溫度計(jì)測(cè)得水的溫度為50℃．
請(qǐng)你根據(jù)聰聰同學(xué)在活動(dòng)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)，求解在這段時(shí)間內(nèi)：
（1）水所吸收的熱量；
（2）電磁爐的實(shí)際功率；
（3）電磁爐燒水的效率．

Answer 1

分析：（1）知道水壺內(nèi)水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（2）知道只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表，表盤(pán)在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，利用電能表的參數(shù)“2000r/kW?h”求電磁爐工作5min消耗的電能；利用P=

W

t

求電磁爐的功率；
（3）電磁爐燒水的效率等于水吸收的熱量與電磁爐消耗電能的比值．

解答：解：（1）水吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃-30℃）=1.68×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min，電能表轉(zhuǎn)150r，消耗的電能為：
W=

150r

2000r

×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J，
電磁爐的功率為：
P=

W

t

=

2.7×105J

5×60s

=900W；
（3）電磁爐燒水的效率：
η=

Q吸

W

×100%=

1.68×105J

2.7×105J

≈62.2%．
答：（1）水所吸收的熱量為1.68×10⁵J；
（2）電磁爐的實(shí)際功率為900W；
（3）電磁爐的效率為62.2%．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，考查了消耗電能的計(jì)算、熱量的計(jì)算、電功率的計(jì)算，對(duì)電能表參數(shù)的理解和運(yùn)用是本題的關(guān)鍵．