Question

電磁爐是一種效率較高的新型灶具.小華觀察到家中的電磁爐銘牌上標有“220V  2000W” 的字樣；家里的電能表銘牌上標有“220V  10（40）A  1500r/kW·h”的字樣.小華單獨把電磁爐接入電路中，用它在5min內能把1.5kg、20℃的水加熱到100℃，觀察到電能表轉盤轉了225轉，則：
（1）加熱5min水吸收的熱量是多少？
（2）電磁爐工作5min實際消耗的電能是多少？
（3）電磁爐的實際電功率是多少？
（4）對比電磁爐的銘牌說明與第（3）問的計算結果，你發現什么問題？你認為可能是什么原因？（說出一種即可）

Answer 1

（1）5.04×10⁵J   （2）5.4×10⁵J（或0.15 KW·h  )    （3）l 800W     
（4）P_實＜P_額，電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓

解析（1）知道水的質量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）知道電能表“1500r/kW?h”即消耗1kW?h電能轉盤轉1500轉，知道現在轉了225轉，可求此時消耗的電能；
（3）知道實際消耗的電能，利用電功率公式求電磁爐實際電功率；
（4）電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓，其實際功率低于額定功率．
解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（2）消耗的電能：
（3）電（4）可見，W＞Q_吸，說明電磁爐工作中，有熱損失：熱散失和鍋體吸熱；
（5）由電磁爐的銘牌可知P_額=2000W＞P_實，原因是電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓．
答：（1）加熱5min水吸收的熱量是5.04×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min實際消耗的電能是5.4×10⁵J；
（3）電磁爐實際電功率是1800W；
（4）P_額＞P_實，原因是電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓．磁爐實際電功率：