Question

16．如圖l所示是多功能家用超薄觸控33MM家用電磁爐，其具有高效、節(jié)能、衛(wèi)生、安全等功效，是新一代智能灶具．小冬周末在家中用此電磁爐來燒水，他關閉家中其他所有用電器，只有電磁爐正常工作．請你回答下列有關問題：
（1）1標準大氣壓下，鍋內裝有3kg溫度為20℃的水，給電磁爐通電把水加熱到沸騰，水至少吸收多少熱量？[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）把3kg溫度為20℃的水燒開用了15min．觀察家中電能表轉盤（如圖2所示）轉了1200圈，利用電能表上的相關數(shù)據(jù)求該電磁爐的額定功率？
（3）此電磁爐燒水時的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）應用吸熱公式求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)電能表轉過的圈數(shù)求出電磁爐消耗的電能，然后求出電磁爐的功率；
（3）應用效率公式可以求出電磁爐的效率．

解答 解：（1）水的質量：m=3kg，
在1標準大氣壓下，水的沸點是：100℃，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
（2）電磁爐消耗的電能：
W=1200×$\frac{1}{3000}$×3.6×10⁶J=1.44×10⁶J，
因用電器正常工作時的功率和額定功率相等，
電磁爐的額定功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.44×1{0}^{6}J}{15×60s}$=1600W；
（3）電磁爐燒水時的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{1.44×1{0}^{6}J}$×100%=70%；
答：（1）水至少吸收1.008×10⁶J的熱量；
（2）該電磁爐的額定功率是1600W；
（3）此電磁爐燒水時的效率是70%．

點評 本題考查了水吸收的熱量、電磁爐的功率、電磁爐的效率，應用熱量公式、功率公式與效率公式即可解題．