Question

4．在研究性學習活動中，幾名同學對家用微波爐的實際功率和加熱效率進行了研究．下表所示為記 錄的相關內容．

主要器材	微波爐	電能表
相關資料	額定電壓220V 頻率50Hz	220V   10（20）A  50Hz   600revs/（kW•h）
活動記錄	①取質量為250g的水，測得水的初溫為20℃； ②關閉家中其他用電器，只將該微波爐接入電路中，讓其單獨工作； ③用微波爐給水加熱1min； ④測得電能表的轉盤在這1min內轉了12轉； ⑤加熱1min后，水的溫度達到60℃．

在用微波爐給水加熱的1min內，求：
（1）水吸收的熱量．[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（2）微波爐的實際功率．
（3）微波爐給水加熱的效率．（精確到1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式Q=cm（t-t₀）可求水吸收的熱量．
（2）由電能表的參數(shù)和電能表的轉數(shù)可求消耗的電能．
根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$可求實際功率．
（3）微波爐燒水的效率等于水吸收的熱量與微波爐消耗電能的比值．

解答 解：（1）水的質量m=250g=0.25kg，
水吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.250kg×（60℃-20℃）=4.2×10⁴J；
（2）微波爐1min消耗電能：
W=$\frac{12r}{600r/kW•h}$=0.02kW•h=7.2×10⁴J，
t=1min=$\frac{1}{60}$h，
微波爐的實際功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.02kW•h}{\frac{1}{60}h}$=1.2kW．
（3）燒水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{7.2×1{0}^{4}J}$×100%=58%．
答：（1）水吸收的熱量為4.2×10⁴J．
（2）微波爐的實際功率為1.2kW．
（3）微波爐給水加熱的效率為58%．

點評 本題考查水吸收熱量和微波爐消耗電能的關系，關鍵是比較二者的大小，釋放的熱量沒有被全部吸收；再就是要學會分析電能表的參數(shù)．