Question

(2009全国初中应用物理知识竞赛复赛题)小李把一袋体积为200mL、温度为10℃的牛奶放进微波炉中，用高火加热l min，牛奶被加热至50℃，达到适宜饮用的温度。小李家微波炉的部分技术数据如下表所示，牛奶的密度和比热容与水的密度和比热容接近。请计算说明：

（1）．微波的波长是多少?

（2）．如果电价为0.5元／度，按上述条件加热10袋这样的牛奶需要多少电费?

（3）．该微波炉在加热牛奶时的效率是多少?

Answer 1

（1）．电磁波的速度：c=3×10⁸m/s

因为：c=λf  所以：λ= c/f= 3×10⁸/2450×10⁶m

（2）．加热一袋牛奶需要消耗的电能：

   W=Pt=1300×60 J =7.8×10⁴J  

   加热10袋牛奶需要消耗的电能：

   W_总=7.8×10⁴×10 J =7.8×10⁵J=0.22kW·h

   加热10袋牛奶需要电费：0.22×0.5=0.11元

（3）．一袋牛奶被加热至适宜饮用的温度需吸热：

       Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³×200×10^-6×1.0×10³×（50-10）J =3.36×10⁴J 。

       该微波炉在加热牛奶时的效率：η= Q_吸/ W=3.36×10⁴/7.8×10⁴=43% 。