Question

16．如图l所示是多功能家用超薄触控33MM家用电磁炉，其具有高效、节能、卫生、安全等功效，是新一代智能灶具．小冬周末在家中用此电磁炉来烧水，他关闭家中其他所有用电器，只有电磁炉正常工作．请你回答下列有关问题：
（1）1标准大气压下，锅内装有3kg温度为20℃的水，给电磁炉通电把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量？[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）把3kg温度为20℃的水烧开用了15min．观察家中电能表转盘（如图2所示）转了1200圈，利用电能表上的相关数据求该电磁炉的额定功率？
（3）此电磁炉烧水时的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）应用吸热公式求出水吸收的热量；
（2）根据电能表转过的圈数求出电磁炉消耗的电能，然后求出电磁炉的功率；
（3）应用效率公式可以求出电磁炉的效率．

解答 解：（1）水的质量：m=3kg，
在1标准大气压下，水的沸点是：100℃，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
（2）电磁炉消耗的电能：
W=1200×$\frac{1}{3000}$×3.6×10⁶J=1.44×10⁶J，
因用电器正常工作时的功率和额定功率相等，
电磁炉的额定功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.44×1{0}^{6}J}{15×60s}$=1600W；
（3）电磁炉烧水时的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{1.44×1{0}^{6}J}$×100%=70%；
答：（1）水至少吸收1.008×10⁶J的热量；
（2）该电磁炉的额定功率是1600W；
（3）此电磁炉烧水时的效率是70%．

点评 本题考查了水吸收的热量、电磁炉的功率、电磁炉的效率，应用热量公式、功率公式与效率公式即可解题．