Question

在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如表所示．．

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉 铭牌	U额=220V P额=1kW	①用电磁炉加热一壶水（水的质量m=2kg，初温t=30℃） ②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r，最后测得水的温度 t=50℃
电能表 铭牌	220V  10 （40）A 50Hz  2000r/kW?h

请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉烧水的效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水壶内水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，利用电能表的参数“2000r/kW?h”求电磁炉工作5min消耗的电能；
知道电磁炉工作5min消耗的电能，利用求电磁炉的功率；
（3）电磁炉烧水的效率等于水吸收的热量与电磁炉消耗电能的比值．
解答：解：
（1）Q_吸=c_水m（t-t）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃-30℃）
=1.68×10⁵J；
（2）电磁炉工作5min消耗的电能：
W==×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J；
电磁炉的功率：
P===900W；
（3）电磁炉烧水的效率：
η==≈62.2%．
答：（1）水所吸收的热量为1.68×10⁵J；
（2）电磁炉的实际功率为900W；
（3）电磁炉烧水的效率为62.2%．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活及到了实际功率、额定电压、额定功率的理解，考查了消耗电能的计算、热量的计算、电功率的计算，对电能表参数的理解和运用是本题的关键．