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(2010?永春县质检)在一次课外活动中,某同学对家用电器进行了相关的观察和研究,他以一台电磁炉为观察研究对象,记录了有关数据,如下表:
观察对象 有关记录和相关活动
观察电磁炉铭牌 U=220V    P=1kw
观察电能表的铭牌 220V  10(40)A   50Hz  2000r/kwh
用电磁炉加热一壶水(水的质量为2kg,初温为30℃) 关闭家里其它用电器,只将电磁炉接入电路烧水观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得的水温为50℃.
请你就这位同学在活动中获得的有关资料,求:
(1)加热5min水所吸收的热量;
(2)电磁炉工作5min消耗的电能;
(3)电磁炉的功率;
(4)电磁炉的效率.
分析:(1)知道水壶内水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式Q=cm(t-t0)求水吸收的热量;
(2)知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表,表盘在5min内转了150r,利用电能表的参数“2000r/kWh”求电磁炉工作5min消耗的电能;
(3)知道电磁炉工作5min消耗的电能,利用P=
W
t
求电磁炉的功率;
(4)电磁炉烧水的效率等于水吸收的热量与电磁炉消耗电能的比值.
解答:解:
(1)Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(50℃-30℃)
=1.68×105J;
(2)电磁炉工作5min消耗的电能:
W=
150r
2000r/kW?h
=
150
2000
×3.6×106J=2.7×105J;
(3)电磁炉的功率:
P=
W
t
=
2.7×105J
300s
=900W;
(4)电磁炉烧水的效率:
η=
Q
W
=
1.68×105J
2.7×105J
≈62.2%.
答:(1)加热5min水所吸收的热量为1.68×105J;
(2)电磁炉工作5min消耗的电能为2.7×105J;
(3)电磁炉的功率为900W;
(4)电磁炉的效率为62.2%.
点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活及到了实际功率、额定电压、额定功率的理解,考查了消耗电能的计算、热量的计算、电功率的计算,对电能表参数的理解和运用是本题的关键.
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