Question

10．电磁炉是一种效率较高的新型灶具，已广泛进入寻常百姓家中．小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有“220V  2000W”、电能表铭牌上标有“220V  10（20）A  1500r/kW•h”字样．小华单独把电磁炉接入电路中，用它在5min内把1.5kg、20℃的水加热到100℃，观察到电能表转盘转了225转，则：
（1）加热5min水吸收的热量是多少？
（2）电磁炉工作5min实际消耗的电能是多少？
（3）此电磁炉效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）1500r/kW•h表示消耗1kW•h电能转盘转1500转，据此求出电能表转盘转了225转消耗的电能；
（3）水吸收的热量和电磁炉消耗的电能之比即为电磁炉效率．

解答 解：（1）加热5min水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁵J；
（2）电磁炉工作5min实际消耗的电能：
W=$\frac{225r}{1500r/kW•h}$=0.15kW•h=5.4×10⁵J；
（3）电磁炉效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{5.4×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%．
答：（1）加热5min水吸收的热量是5.04×10⁵J；
（2）电磁炉工作5min实际消耗的电能是5.4×10⁵J；
（3）此电磁炉效率是93.3%．

点评 本题考查了电功和热量的综合计算，涉及到吸热公式、电能的计算、效率的计算，明白电能表参数的含义是解题的关键．