Question

7．在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，幾名同學(xué)對(duì)家用微波爐的實(shí)際功率和加熱效率進(jìn)行了研究，下表所示為記錄的相關(guān)內(nèi)容．

主要器材	微波爐	電能表
相關(guān)資料	額定電壓220V 頻率50Hz	220V   10（20）A 50Hz   600revs/（kW•h）
活動(dòng)記錄	①取①質(zhì)量為250g的水，測(cè)得水的初溫為20℃ ②關(guān)閉家中其它用電器，只將該微波爐接入電路中，讓其單獨(dú)工作 ③用微波爐給水加熱2min ④測(cè)得電能表的轉(zhuǎn)盤在這2min內(nèi)轉(zhuǎn)了24轉(zhuǎn) ⑤加熱2min后，水的溫度達(dá)到60℃

在用微波爐給水加熱的2min內(nèi)，求：
（1）水吸收的熱量．【c_水=4.2×l0³J/（kg•℃）】
（2）微波爐實(shí)際消耗的電能．
（3）微波爐的實(shí)際功率．
（4）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(zhuǎn)數(shù)可求消耗的電能．
（3）根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$可求實(shí)際功率．
（4）電磁爐燒水的效率等于水吸收的熱量與電磁爐消耗電能的比值．

解答 解：（1）水的質(zhì)量m=250g=0.25kg，
水吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.25kg×（60℃-20℃）=4.2×10⁴J；
（2）微波爐消耗電能W=$\frac{24}{600}$kW•h=0.04kW•h；
（3）t=2min=$\frac{1}{30}$h，
微波爐的實(shí)際功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.04kW•h}{\frac{1}{30}h}$=1.2kW；
（4）W=0.04kW•h=1.44×10⁵J，
則燒水的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{1.44×1{0}^{5}J}$×100%=29%．
答：（1）水吸收的熱量為4.2×10⁴J．
（2）微波爐實(shí)際消耗的電能為0.04kW•h．
（3）微波爐的實(shí)際功率為1.2kW．
（4）微波爐給水加熱的效率為29%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查水吸收熱量和電磁爐消耗電能的關(guān)系，關(guān)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(xué)會(huì)分析電能表的參數(shù)．