Question

小明家有一臺電磁爐，銘牌上標有“220V  1kW”；他家的電能表有如圖所示的標志．
（1）他把家里其它用電器全部關閉，接通該電磁爐燒水，水的質量為2kg，初溫為30℃；加熱5min時，用溫度計測得水的溫度為50℃，求水所吸收的熱量（水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃））．
（2）在加熱水的過程中，觀察電能表，表盤在這5min內轉了150轉，求電磁爐的實際功率．
（3）求加熱這些水的過程中，電磁爐燒水的效率．

Answer 1

分析：（1）知道水壺內水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（2）“2000r/kW?h”表示消耗1kW?h電能轉盤轉2000轉，現在轉了150轉，可求此時消耗的電能，根據P=

W

t

求出電磁爐的實際功率；
（3）電磁爐燒水的效率等于水吸收的熱量與電磁爐消耗電能的比值．

解答：解：（1）水所吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃-30℃）
=1.68×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min實際消耗的電能：
W=

150r

2000r/kW?h

=0.075kW?h=2.7×10⁵J；
電磁爐實際電功率：
P_實=

W

t

=

2.7×105J

5×60s

=900W；
（3）電磁爐燒水的效率：
η=

Q吸

W

×100%=

1.68×105J

2.7×105J

×100%≈62.2%．
答：（1）水所吸收的熱量為1.68×10⁵J；
（2）電磁爐的實際功率為900W；
（3）加熱這些水的過程中，電磁爐燒水的效率約為62.2%．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，考查了消耗電能的計算、熱量的計算、電功率的計算和效率的計算，對電能表參數的理解和運用是本題的關鍵．