Question

4．在研究性学习活动中，几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研究．下表所示为记 录的相关内容．

主要器材	微波炉	电能表
相关资料	额定电压220V 频率50Hz	220V   10（20）A  50Hz   600revs/（kW•h）
活动记录	①取质量为250g的水，测得水的初温为20℃； ②关闭家中其他用电器，只将该微波炉接入电路中，让其单独工作； ③用微波炉给水加热1min； ④测得电能表的转盘在这1min内转了12转； ⑤加热1min后，水的温度达到60℃．

在用微波炉给水加热的1min内，求：
（1）水吸收的热量．[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（2）微波炉的实际功率．
（3）微波炉给水加热的效率．（精确到1%）

Answer 1

分析 （1）根据公式Q=cm（t-t₀）可求水吸收的热量．
（2）由电能表的参数和电能表的转数可求消耗的电能．
根据公式P=$\frac{W}{t}$可求实际功率．
（3）微波炉烧水的效率等于水吸收的热量与微波炉消耗电能的比值．

解答 解：（1）水的质量m=250g=0.25kg，
水吸收的热量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.250kg×（60℃-20℃）=4.2×10⁴J；
（2）微波炉1min消耗电能：
W=$\frac{12r}{600r/kW•h}$=0.02kW•h=7.2×10⁴J，
t=1min=$\frac{1}{60}$h，
微波炉的实际功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.02kW•h}{\frac{1}{60}h}$=1.2kW．
（3）烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{7.2×1{0}^{4}J}$×100%=58%．
答：（1）水吸收的热量为4.2×10⁴J．
（2）微波炉的实际功率为1.2kW．
（3）微波炉给水加热的效率为58%．

点评 本题考查水吸收热量和微波炉消耗电能的关系，关键是比较二者的大小，释放的热量没有被全部吸收；再就是要学会分析电能表的参数．