Question

7．小明對家用微波爐的實際功率和加熱效率進行了研究．表中為記錄的相關內容．在用微波爐加熱lmin內，求：【C_水=4.2×10³J/（kg℃）】

主要器材	微波爐	電能表
相關資料	額定電壓220V 頻率50Hz	220V      10（20）A 50Hz      600revs/（kWh）
活動記錄	①取質量為250g、初溫為20℃的水； ②關閉家中其他用電器，只將該微波爐接入電路中，讓其單獨工作； ③用微波爐給水加熱1min； ④測得電能表的轉盤在這1min內轉了12轉； ⑤加熱1min后水的溫度達到60℃．

（1）水吸收熱量．
（2）微波爐實際消耗的電能．
（3）微波爐的實際功率．
（4）微波爐給水加熱的效率．（精確到1%）

Answer 1

分析 （1）根據公式Q=cm（t-t₀）可求水吸收的熱量；
（2）由電能表的參數和電能表的轉數可求消耗的電能；
（3）根據公式P=$\frac{W}{t}$可求實際功率；
（4）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）由表中數據可知，水的質量m=250g=0.25kg，水從20℃升高到60℃，
吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.25kg×（60℃-20℃）=4.2×10⁴J；
（2）電能表“600r/（kWh）”表示電能表每消耗1kWh的電能，轉盤轉600轉，由表中數據知，電能表轉了12轉，消耗的電能W=$\frac{1}{600}$×12kWh=$\frac{1}{600}$×12×3.6×10⁶J=7.2×10⁴J；
（3）微波爐加熱lmin內，消耗的電能為W，微波爐的實際功率P=$\frac{W}{t}=\frac{7.2×1{0}^{4}J}{1×60s}$=1200W；
（4）微波爐給水加熱的效率η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{7.2×1{0}^{4}J}$×100%≈58%．
答：（1）水吸收熱量為4.2×10⁴J．
（2）微波爐實際消耗的電能為7.2×10⁴J；
（3）微波爐的實際功率為1200W．
（4）微波爐給水加熱的效率為58%．

點評 本題為電熱綜合題，考查電能表參數求電功及熱量、電功率和能量利用率系的計算，解題的關鍵是從表中獲取有效的信息．