Question

小李把一袋體積為200mL、溫度為10℃的牛奶放進(jìn)微波爐中，用高火加熱l min，牛奶被加熱至50℃，達(dá)到適宜飲用的溫度．小李家微波爐的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如圖所示，牛奶的密度和比熱容與水的密度和比熱容接近．）請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明：

KJ21B-AF（G）型微波爐
額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
額定功率	1300W
微波頻率	2450MHz

（1）微波的波長(zhǎng)是多少？
（2）按上述條件加熱10袋這樣的牛奶需要消耗多少電能？
（3）該微波爐在加熱牛奶時(shí)的效率是多少？（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】分析：（1）利用公式λ=計(jì)算微波的波長(zhǎng)．注意微波頻率的單位轉(zhuǎn)化成Hz．
（2）利用公式W=Pt計(jì)算微波爐消耗的電能．注意要時(shí)間的單位要用s，需加熱10袋這樣的牛奶．
（3）先利用公式Q_吸=cm（t₂-t₁）求出牛奶吸收的熱量，再利用公式η=×100%計(jì)算出微波爐在加熱牛奶時(shí)的效率．
解答：解：（1）微波的頻率f=2450MHz=2.45×10⁹Hz，c=3×10⁸m/s，
∴λ===0.12m．
答：微波的波長(zhǎng)是0.12m．
（2）加熱1袋牛奶所用時(shí)間t=1min=60s，
∴加熱1袋牛奶消耗的電能為：W=Pt=1300W×60s=7.8×10⁴J，
加熱10袋這樣的牛奶消耗的電能為：W_總=10W=10×7.8×10⁴J=7.8×10⁵J．
答：按上述條件加熱10袋這樣的牛奶消耗的電能為7.8×10⁵J．
（3）1袋牛奶的質(zhì)量為m=ρV=1g/cm³×200cm³=200g=0.2kg
1袋牛奶吸收的熱量為：Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.2kg×（50℃-10℃）=3.36×10⁴J
∴該微波爐在加熱牛奶時(shí)的效率η=×100%=×100%=43%
答：該微波爐在加熱牛奶時(shí)的效率為43%．
點(diǎn)評(píng)：本題利用生活中一實(shí)例，考查了多方面的知識(shí)，要求學(xué)生對(duì)物理知識(shí)有一個(gè)全面的了解并能學(xué)以致用．讓學(xué)生體會(huì)到物理不僅是有趣的，還是有用的．注意在進(jìn)行計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一．