Question

3．小明對家里的電磁爐進行研究，電磁爐的功率調芾范圍是120-2200W．
（1）小明用電磁爐將質量為2kg的水從25℃加熱到100℃，消耗了0.25kW•h的電能．求此過程中電磁爐的加熱效率；
（2）小明用電磁爐煮粥，先用大火將水燒開，后用小火煮．這段時間電磁爐的電功率隨時間變化如圖所示，求：第8min通過電磁爐的電流．[水的比熱容是4.2×10³J/（ kg•℃），家庭電路的電壓為220V]．

Answer 1

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-t₀）求水吸收的熱量，又知道消耗的電能，利用效率公式求電磁爐的加熱效率；
（2）由圖可知，第8min電磁爐的功率，根據P=UI求出通過電磁爐的電流．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-25℃）
=6.3×10⁵J，
消耗的電能：
W=0.25kW•h=0.25×3.6×10⁶J=9×10⁵J，
電磁爐的加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{9×1{0}^{5}J}$×100%=70%；
（2）由圖可知，第8min電磁爐的功率為880W，
由P=UI可得，通過電磁爐的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A．
答：（1）此過程中電磁爐的加熱效率為70%；
（2）第8min通過電磁爐的電流為4A．

點評 本題考查了吸熱公式和效率公式、電功率公式的靈活運用，計算過程要注意單位的換算．