Question

小理對家里的電磁爐進行研究，電磁爐的功率調節(jié)范圍是120W～2200W，
（1）小理用電磁爐將質量為2kg的水從20℃加熱到100℃，消耗了0.22kw?h的電能．水吸收的熱量是多少？這時電磁爐的效率是多少？
（2）小理用電磁爐煮粥．先用大火將水開，后用小火煮．這段時間電功率隨時間變化如圖所示問第8分鐘通過電磁的電流是多少？[水的比熱是4.2×10³J/，家庭電路的電壓為220V]．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量（有用能量）；又知道消耗的電能（總能量），利用效率公式求電磁爐的效率；
（2）從電功率隨時間變化圖象上得出第8分鐘，電磁爐的電功率，利用P=UI求此時通過電磁爐的電流．
解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10⁵J，
消耗的電能：
W=0.22kW?h=0.22×3.6×10⁶J=7.92×10⁵J，
電磁爐的效率：
η==≈84.8%；
（2）由圖知，第8分鐘電磁爐的電功率P=800W，
∵P=UI，
∴通過電磁爐的電流：
I==≈3.6A．
答：（1）水吸收的熱量是6.72×10⁵J，這時電磁爐的效率是84.8%；
（2）第8分鐘通過電磁的電流是3.6A．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合計算題，考查了熱量的計算、電磁爐的效率、電功率公式P=UI的應用，記住是kw?h電功的單位以及與焦耳（J）的關系1kw?h=3.6×10⁶J，能從P-t圖象得出相關信息是解本題的關鍵之一．