题目内容
11．电磁炉是一种高效方便卫生的新型灶具，为了研究电磁炉，小锋同学首先观察了家中的电能表，看到电能表的铭牌上标有“220V 10A”和“3000r/kW•h”字样．然后小锋关闭了家中其他用电器，只把电磁炉接入电路中，用了10min 把质量为1kg、初温28℃的水刚好烧开，这个过程中电能表转盘转了300 转．已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），当时气压为标准大气压．求：（1）加热过程中水吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉的热效率．
分析 （1）知道水壶内水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）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，转盘在10min内转了300r，利用电能表的参数“3000r/kW•h”求电磁炉工作10min消耗的电能；利用P=$\frac{W}{t}$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）水吸收的热量为：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-28℃）=3.024×105J；
（2）“3000r/kW•h”字样表示电能表转盘每转3000转消耗电能1kW•h，
电磁炉工作10min，电能表转300r，消耗的电能为：
W=$\frac{300r}{3000r}$×3.6×106J=3.6×105J；
电磁炉的功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6{×10}^{5}J}{10×60s}$=600W；
（3）水吸收的热量为Q吸，在这个过程中消耗的电能为W，
电磁炉烧水的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}=\frac{3.024{×10}^{5}J}{3.6{×10}^{5}}$×100%=84%．
答：（1）加热过程中水吸收的热量为3.024×105J；
（2）电磁炉的实际功率为600W；
（3）电磁炉的热效率为84%．
点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，考查了消耗电能的计算、热量的计算、效率的计算，对电能表参数的理解和运用是本题的关键．
练习册系列答案
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