Question

20．在一次課外活動(dòng)中，小悅同學(xué)對(duì)家用電磁爐進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，并記錄了電磁爐及她家電能表的有關(guān)數(shù)據(jù)，如表：

觀察對(duì)象	有關(guān)記錄	研究活動(dòng)
電磁爐的銘牌	U額=220V   P額=1.6kW	①用電磁爐加熱一壺水； （水的質(zhì)量m=2kg，初溫t=20℃） ②關(guān)閉家里其它用電器，只將該電磁爐接入電路燒水，觀察電能表，表盤在4min內(nèi)轉(zhuǎn)了200r，此時(shí)用溫度計(jì)測(cè)得水的溫度為50℃．
電能表的銘牌	220V  10（40）A 50Hz  2000r/kW•h

已知水的比熱容為c=4.2×10³J/（kg•℃），請(qǐng)你根據(jù)小悅同學(xué)在活動(dòng)中獲得的有關(guān)資料，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）由電能表的參數(shù)和電能表的轉(zhuǎn)數(shù)可求消耗的電能，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$可求實(shí)際功率．
（2）先根據(jù)水吸收的熱量根據(jù)公式Q=cm△t求出水吸收的熱量；然后根據(jù)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進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）電磁爐消耗電能：W=$\frac{1}{2000}$kW•h/r×200r=0.1kW•h=3.6×10⁵J．
電磁爐的實(shí)際功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.1kW•h}{\frac{4}{60}h}$=1.5kW=1500W．
（2）Q=cm△t=4.2×10³×J/kg•℃×2kg×（50℃-20℃）=2.52×10⁵J；
電磁爐燒水的效率η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$=70%．
答：（1）電磁爐的實(shí)際功率為1.5kW．
（2）電磁爐燒水的效率為70%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查水吸收熱量和電磁爐消耗電能的關(guān)系，關(guān)鍵是比較二者的大小，釋放的熱量沒有被全部吸收；再就是要學(xué)會(huì)分析電能表的參數(shù)．