Question

小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是120W～2200W，

（1）小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃，消耗了0.22kw•h的电能．水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少？

（2）小理用电磁炉煮粥．先用大火将水开，后用小火煮．这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁的电流是多少？[水的比热是4.2×10³J/（kg•℃），家庭电路的电压为220V]．

Answer 1

考点：电功与热量的综合计算；能量利用效率；热量的计算；电功率的计算。

专题：计算题；信息给予题。

分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；又知道消耗的电能（总能量），利用效率公式求电磁炉的效率；

（2）从电功率随时间变化图象上得出第8分钟，电磁炉的电功率，利用P=UI求此时通过电磁炉的电流．

解答：解：（1）水吸收的热量：

Q_吸=cm△t

=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）

=6.72×10⁵J，

消耗的电能：

W=0.22kw•h=0.22×3.6×10⁶J=7.92×10⁵J，

电磁炉的效率：

η==≈84.8%；

（2）由图知，第8分钟电磁炉的电功率P=800W，

∵P=UI，

∴通过电磁炉的电流：

I==≈3.6A．

答：（1）水吸收的热量是6.72×10⁵J，这时电磁炉的效率是84.8%；

（2）第8分钟通过电磁的电流是3.6A．

点评：本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电磁炉的效率、电功率公式P=UI的应用，记住是kw•h电功的单位以及与焦耳（J）的关系1kw•h=3.6×10⁶J，能从P﹣t图象得出相关信息是解本题的关键之一．