Question

電磁爐具有清潔、高效的節能等優點，已經逐步走進千家萬戶．小明家里買了一臺電磁爐，如圖所示．為了知道該電磁爐的效率，小明進行了實驗，他把質量為1kg、初溫為25℃的水裝入不銹鋼鍋中加熱至沸騰（在1標準大氣壓下），用了200s的時間．求：
（1）該電磁爐正常工作時的電流．
（2）水吸收的熱量．
（3）該電磁爐燒水的效率．[C_水=4.2×10³J/]．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道電磁爐的額定電壓和額定功率，利用P=UI求電磁爐在正常工作時的電流；
（2）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫（一個標準大氣壓水的沸點為100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量（有用能量）；
（3）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．
解答：解：（1）電熱水器在正常工作時的電流：
I==≈9.55A；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t  
=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-25℃）
=3.15×10⁵J；
（3）∵電磁爐正常工作，
∴電磁爐的功率：
P=P_額=2100W，
電磁爐正常工作200s，電流做功：
W_總=Pt=2100W×200s=4.2×10⁵J；
電磁爐的效率：
η=×100%=×100%=75%．
答：（1）該電磁爐正常工作時的電流為9.55A；
（2）水吸收的熱量為3.15×10⁵J；
（3）該電磁爐燒水的效率為75%．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相連，要求靈活運用吸熱公式、效率公式和電功率公式，能從銘牌得出相關信息（額定電壓和額定功率）是本題的關鍵．