Question

6．微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器．某微波炉的铭牌如表所示．将体积为275ml、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃．若水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．求：

防触电保护类型I类	额定容积20L
型号NN-S313WF	电源频率50Hz
额定电压220V	质量12kg
最大功率1100W

（1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？
（2）加热过程中，水吸收的热量是多少？
（3）加热过程中消耗的电能是多少？
（4）微波炉的加热水的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据P=UI求出微波炉加热时电路中的电流；
（2）知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的初温、末温、比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（3）根据W=Pt求出加热过程中消耗的电能；
（4）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出微波炉的加热水的效率．

解答 解：（1）由P=UI可得，微波炉加热时电路中的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（2）水的体积：
V=275ml=275cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的质量：
m=ρV=1.0g/cm³×275cm³=275g=0.275kg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.275kg×（40℃-20℃）=2.31×10⁴J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，加热过程中消耗的电能：
W=Pt=1100W×60s=6.6×10⁴J；
（4）微波炉的加热水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.31×1{0}^{4}J}{6.6×1{0}^{4}J}$×100%=35%．
答：（1）微波炉加热时，电路中的电流是5A；
（2）加热过程中，水吸收的热量是2.31×10⁴J；
（3）加热过程中消耗的电能是6.6×10⁴J；
（4）微波炉的加热水的效率是35%．

点评 本题考查了电功率公式和电功公式、密度公式、吸热公式、效率公式的灵活应用，涉及的知识点较多，综合性强，计算过程要注意单位的换算．