Question

电磁炉是一种新型灶具，图9所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。

请问：

(1)电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？

(2)某同学用功率为2000W的电磁炉，将1㎏初温为25℃的水加热到100℃，需要的时间为2分55秒，则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？(水的比热容为4.2×10³J/（kg﹒℃) )

 

Answer 1

（1）电磁炉的热效率更高（1分）。因为电磁炉是利用锅体本身发热来加热食物，没有炉具向锅体传热的过程（1分），热散失少（1分），所以电磁炉的热效率更高。

（2）消耗的电能W = Pt = 2000W × 175s=3.5×10⁵ J         （1分）

      水吸收的热量Q_吸=cm_水(t-t₀)= 4.2×10³J/（kg. ℃）×1kg×(100℃-25℃)

=3.15×10⁵ J                          （1分）

        电磁炉的热效率η=Q_吸/ W=3.15×10⁵ J/3.5×10⁵ J=90%    （2分）

评分说明：严格按评分要点给分．