Question

20．小明家買了一臺電磁爐，其產品規(guī)格如下：

型  號	JYC-15A
額定電壓	220V  50HZ
額定功率	1500W
溫度調節(jié)范圍	70℃～150℃
機體尺寸（mm）	340×310×65

根據銘牌提供的信息解答下列問題：
（1）標準大氣壓下，鍋內裝有5kg 20℃的水，電磁爐通電把水加熱到沸騰，水至少吸收多少熱量？[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若電磁爐是正常工作，把上述水燒開，電磁爐通電20min．此過程中消耗多少電能？此電磁爐燒水時的效率是多少？
（3）家中安裝了標有“220V 5A（10A），3000revs/kW•h”的電能表，若僅有此電磁爐工作時，在3min內，電能表盤轉動多少轉？

Answer 1

分析 （1）水沸騰時的溫度是100℃，根據熱量的計算公式Q=cm△t代入數據求解；
（2）電磁爐正常工作時，其實際功率與額定功率相等，根據W=Pt計算；由η=$\frac{Q}{W}$計算電磁爐的熱量效率；
（3）明白電能表表盤字樣的意義，3000revs/Kw•h表示當電磁爐消耗1Kw•h電能時，電能表的轉盤轉過3000轉．

解答 解：
（1）標準大氣壓下水沸騰時的溫度是100℃，則水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）電磁爐正常工作時，P=P_額=1.5kW，
電磁爐消耗的電能：W_電=Pt=1.5kW×$\frac{20}{60}$h=0.5kW•h=1.8×10⁶J；
此電磁爐燒水時的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{電}}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{6}J}$×100%≈93.3%；
（3）只有此電磁爐工作時，在3min內，其消耗的電能為：
W=Pt′=1.5kW×$\frac{3}{60}$h=0.075kW•h；
已知電能表的參數為3000revs/kW•h，設電能表盤轉動的圈數為n，
則有：W=$\frac{n}{3000}$kW•h=0.075kW•h，
解得：n=225．
答：（1）水至少吸收1.68×10⁶J熱量；
（2）此過程中消耗1.8×10⁶J的電能，此電磁爐燒水時的效率是93.3%；
（3）僅有此電磁爐工作時，在3min內，電能表盤轉動225轉．

點評 本題考查了水吸收的熱量、電磁爐的功率、電磁爐的效率，應用密度公式、熱量公式、功率公式與效率公式即可解題．