Question

1．電磁爐是新一代智能灶具，它以安全、衛(wèi)生、高效和節(jié)能著稱，在一個標準大氣壓下，一只1500W的電磁爐正常工作時，將1kg 20℃的水加熱到剛沸騰需要4min．c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．
求：（1）此過程中水吸收多少熱量？
（2）此過程中電流做功多少J？
（3）在上述給水加熱的過程中電磁爐的效率約為多大？

Answer 1

分析 （1）在標準大氣壓下，水的沸點為100℃，知道水的比熱容、質(zhì)量和溫度變化，可利用吸熱公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量．
（2）知道電磁爐的電功率和工作時間，可利用公式Pt計算電流做的功．
（3）求出了水吸收的熱量（有用能量）和消耗的總能量，利用效率公式求電磁爐的效率．

解答 解：
（1）因為在標準大氣壓下，水的沸點為100℃，
而c=4.2×10³J/（kg•℃），m=1kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
所以水吸收的熱量為：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×80℃=3.36×10⁵J．
（2）因為P=1500W，t=4min=240s，
所以電流做功為：
W=Pt=1500W×240s=3.6×10⁵J．
（3）從而可知，電磁爐的效率為：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=$\frac{3.36{×10}^{5}J}{3.6{×10}^{5}J}$≈93.3%．
答：（1）此過程中水吸收的熱量為3.36×10⁵J．
（2）電流做功多為3.6×10⁵J．
（3）加熱時電磁爐的效率約為93.3%．

點評 本題涉及的知識有：吸收熱量的計算、電功的計算、效率計算，綜合性強，但均屬于基礎(chǔ)知識，難度適中．與生活相聯(lián)系，使學生覺得學了物理有用，且加強了學生的節(jié)能意識．