在一次課外活動中,孫小悅同學(xué)對家用電磁爐進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究,并記錄了電磁爐的U額=220V,P額=1kW.用此電磁爐加熱一壺水,水的質(zhì)量m=2kg,初溫t=20℃,電磁爐正常工作10min后,用溫度計測得水的溫度為70℃.已知水的比熱容為c=4.2×103J/(kg?℃),求:
(1)水所吸收的熱量;
(2)電磁爐燒水的效率.
解:(1)水吸收的熱量:
Q
吸=cm△t=4.2×10
3J/(kg?℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×10
5J;
(2)∵電磁爐正常工作,
∴電磁爐的功率:
P=P
額=1kW=1000W,
電磁爐正常工作10min,電流做功:
W
總=Pt=1000W×10×60s=6×10
5J;
電磁爐的效率:
η=
×100%=
×100%=70%.
答:(1)水所吸收的熱量4.2×10
5J,
(2)電磁爐燒水的效率為70%.
分析:(1)知道水的質(zhì)量、水的密度、水溫度的變化,利用吸熱公式求水吸收的熱量(有用能量);
(2)知道電磁爐的電功率和加熱時間,利用電功率公式P=
可以求電流做功W
總(消耗的電能);再利用效率公式求電磁爐的效率.
點評:本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題,與生活相聯(lián)系,使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用,且加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能環(huán)保意識.