Question

2．在标准大气压下，一个1500W的电磁炉正常工作时，将1kg、20℃的水加热到沸腾需要4min．求：
（1）此过程中水吸收的热量；
（2）电流做的功；
（3）加热时电磁炉的效率．

Answer 1

分析 （1）在标准大气压下水的沸点是100℃，知道水的质量和温度的变化、比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）电磁炉正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=$\frac{W}{t}$求出电流做的功；
（3）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出加热时电磁炉的效率．

解答 解：（1）在标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁵J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，电流做的功：
W=Pt=1500W×4×60s=3.6×10⁵J；
（3）加热时电磁炉的效率：
η=η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$≈93.3%．
答：（1）水从20℃加热到刚沸腾时吸收的热量是3.36×10⁵J；
（2）电流做的功为3.6×10⁵J；
（3）加热时电磁炉的效率为93.3%．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到吸热公式、电功公式和效率公式的应用，要注意在标准大气压下水的沸点是100℃．