Question

在一次课外活动中，孙小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉的U_额=220V，P_额=1kW．用此电磁炉加热一壶水，水的质量m=2kg，初温t=20℃，电磁炉正常工作10min后，用温度计测得水的温度为70℃．已知水的比热容为c=4.2×10³J/（kg?℃），求：
（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉烧水的效率．

Answer 1

解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁵J；
（2）∵电磁炉正常工作，
∴电磁炉的功率：
P=P_额=1kW=1000W，
电磁炉正常工作10min，电流做功：
W_总=Pt=1000W×10×60s=6×10⁵J；
电磁炉的效率：
η=×100%=×100%=70%．
答：（1）水所吸收的热量4.2×10⁵J，
（2）电磁炉烧水的效率为70%．
分析：（1）知道水的质量、水的密度、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量（有用能量）；
（2）知道电磁炉的电功率和加热时间，利用电功率公式P=可以求电流做功W_总（消耗的电能）；再利用效率公式求电磁炉的效率．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相联系，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保意识．