Question

17．在一次课外活动中，小明同学用标有220V  1kW的家用电磁炉对铁锅中的水进行加热．在只有电磁炉一个用电器接入家庭电路的情况下，她将质量为1kg的水从30℃，加热到60℃，用时2.5min，观察到电能表的示数变化了0.04kW•h．已知水的比热容为c=4.2×10³J/（kg•℃）．
求：（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉烧水的效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$求出电磁炉的实际功率；
（3）水吸收的热量和电磁炉消耗的电能之比即为电磁炉效率．

解答 解：（1）水所吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（60℃-30℃）=1.26×10⁵J；
（2）电磁炉消耗的电能：
W=0.04kW•h=1.44×10⁵J，
电磁炉的实际功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.44×1{0}^{5}J}{2.5×60s}$=960W；
（3）电磁炉烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{1.44×1{0}^{5}J}$×100%=87.5%．
答：（1）水所吸收的热量为1.26×10⁵J；
（2）电磁炉的实际功率为960W；
（3）电磁炉烧水的效率为87.5%．

点评 本题考查了吸热公式、电功率公式、效率公式的应用，要注意1kW•h=3.6×10⁶J．