Question

1．如圖是目前流行的光波爐，它是在微波爐的基礎(chǔ)上，在爐腔上部設(shè)置了光波發(fā)射器和光波反射器．光波反射器可以確保光波在最短時(shí)間內(nèi)聚焦熱能最大化，大大提高了加熱效率，并在烹飪過程中最大限度的保持食物的營養(yǎng)成分，盡量減少水分的流失，光波爐加熱是直接針對食物本身，不需要通過器皿傳熱，且內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行，加熱時(shí)間短，效率高，大多數(shù)食物僅需兩三分鐘．測試證明，光波爐加熱的能源利用率可高達(dá)90%以上，而靠電爐絲加熱的電器只有60%～70%，煤氣和液化石油氣是55%．如表是小明家使用的光波爐的部分技術(shù)參數(shù)．根據(jù)以上信息，請回答下列問題：
（1）電爐絲通電產(chǎn)生熱量的原理是電流的熱效應(yīng)，電爐絲加熱食物的能源利用率只有60%～70%，與光波爐相比損失的熱量主要在哪里？請寫出一點(diǎn)：容器吸收部分熱量．
（2）該光波爐同時(shí)使用微波和光波將一盒250mL的牛奶從10℃加熱到60℃，需要45s，則該光波爐在使用微波擋加熱牛奶時(shí)效率為多大？[取c_牛奶=4×10³J/（kg•℃），ρ_牛奶=1.0×10³kg/m³]
（3）若平均每天使用該光波爐（微波和光波同時(shí)使用）的時(shí)間為10min，則每個(gè)月（按30天計(jì)算）該光波爐消耗的電能為多少千瓦時(shí)？

Answer 1

分析 （1）電爐是利用電流的熱效應(yīng)工作的，使用光波爐是不需加熱容器，所以效率高；
（2）由熱量公式可以求出牛奶吸收的熱量；應(yīng)用效率公式求出微波爐的效率；
（3）消耗的電能應(yīng)利用W=Pt計(jì)算．

解答 解：（1）電爐絲通電產(chǎn)生熱量，是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用的是電流的熱效應(yīng)；使用光波爐與電爐相比，不需加熱容器，所以效率更高；
（2）牛奶的體積V=250ml=250cm³=2.5×10^-4m³，
由密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，牛奶的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³Kg/m³×250×10^-6m³=0.25kg，
牛奶吸收的熱量：
Q=cm△t=4×10³J/（Kg•℃）×0.25kg×（60℃-10℃）=5×10⁴J，
光波爐消耗的電能：
W′=Pt′=1200W×45s=5.4×10⁴J，
光波爐的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{5×1{0}^{4}J}{5.4×1{0}^{4}J}$×100%≈93%；
（3）P_總=1200W+800W=2000W=2kW，一個(gè)月光波爐消耗的電能：W_總=P_總t=2kW×10×$\frac{1}{60}$h×30=10kWh．
故答案為：（1）電流熱效應(yīng)；容器吸收部分熱量；（2）光波爐在使用微波擋加熱牛奶時(shí)效率為93%；（3）平均每天使用該光波爐（微波和光波同時(shí)使用）10min，每個(gè)月該光波爐消耗的電能為10kWh．

點(diǎn)評 本題考查了微波爐消耗的電能、牛奶吸收的熱量、微波爐的效率等問題，所涉及的問題較多，但難度不大，掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題；解題時(shí)要注意單位換算．