Question

14．家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，如图所示是某品牌电磁炉的铭牌，请你结合铭牌中相关的数据回答下列有关问题：
（1）1标准大气压下，锅内装有2.5L温度为20℃的水，给电磁炉通电7min能把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量[水的密度为1.0×10³kg/m³，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]？
（2）正常工作时通过电磁炉的电流为多少？
（3）此电磁炉烧开水时的效率是多少？（答案保留1位小数）

Answer 1

分析 （1）由密度公式求出水的质量，然后应用热量公式求出水吸收的热量．
（2）根据电磁炉铭牌知其额定电压和额定功率，由P=UI计算正常工作时通过电磁炉的电流．
（3）先计算电磁炉工作消耗电能，再应用效率公式可以求出电磁炉的效率．

解答 解：
（1）由密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2.5×10^-3m³=2.5kg，
在1标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×10⁵J；
（2）由电磁炉铭牌知其额定电压220V，额定功率2100W，
由P=UI可得，正常工作时通过电磁炉的电流：
I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{2100W}{220V}$≈9.5A；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，烧水时电磁炉工作消耗电能：
W=P_额t=2100W×7×60s=8.82×10⁵J，
所以电磁炉烧水时的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{8.82×1{0}^{5}J}$×100%≈95.2%．
答：（1）水至少吸收8.4×10⁵J的热量．
（2）正常工作时通过电磁炉的电流9.5A．
（3）此电磁炉烧水时的效率是95.2%．

点评 本题考查了密度公式、热量公式、功率公式与效率公式的应用，从电磁炉铭牌上获取有用信息是解题的关键．