Question

（2007?遵义）电磁炉是一种新型的电热器，它以其高效、卫生、安全而受到了人们的喜爱．小迪观察她家新买的电磁炉的铭牌，铭牌上标有“220V，2000W”字样．为了研究该电磁炉的性能，小迪用一只水壶装了2.5L的水，测量其初温为20℃．把电磁炉接入220V电路，然后将这壶水放到电磁炉上加热，经过8min水刚好烧开．经查，当地的气压为1标准大气压．求：
（1）在这一过程中水吸收的热量；
（2）电磁炉消耗的电能；
（3）请帮助小迪同学分析上两问计算结果出现差异的原因．C_水=4.2×10³J/（kg?℃）

Answer 1

分析：（1）已知水的体积，根据m=ρV求出水的质量，又已知水的初温和末温，根据Q=cm△t求出在这一过程中水吸收的热量；
（2）额定电压下电磁炉正常工作，根据W=Pt求出电磁炉8min消耗的电能；
（3）由（1）（2）可知消耗电能产生的热量没有被水全部吸收，从热损失、容器吸收等角度进行分析．

解答：解：（1）壶内水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2.5×10^-3m³=2.5kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）
=8.4×10⁵J；
（2）220V下电磁炉正常工作，功率P=2000W，
8min消耗的电能：
W=Pt=2000W×8×60s=9.6×10⁵J；
（3）由（1）（2）可知Q_吸＜Q_放=W，消耗电能产生的热量没有被水全部吸收，因为有一部分热通过热传递散失到空气中，一部分被水壶吸收．
答：（1）在这一过程中水吸收的热量为8.4×10⁵J；
（2）电磁炉消耗的电能为9.6×10⁵J；
（3）消耗电能产生的热量没有被水全部吸收，因为有一部分热通过热传递散失到空气中，一部分被水壶吸收．

点评：本题考查学生对吸热公式和电功公式的理解和应用，关键是知道额定电压下用电器正常工作，计算过程要注意单位的换算．