Question

7．小宇在報紙上看到：微波爐是一種效率很高的家用電器，加熱食品快，又省電．他查看了家里微波爐的銘牌（銘牌見表）后，心想：微波爐功率這么大，真的省電嗎？他著手進(jìn)行了實驗：將一瓶550毫升（質(zhì)量為550克）的礦泉水倒入杯子中，用溫度計測得初溫為20℃，放入微波爐中以最大功率加熱2分鐘，取出后測得水溫為62℃．他又查表得到水的比熱是4.2×10³焦/（千克•℃），請你幫小宇計算出以下幾個量：
×××微波爐

防觸電保護(hù)類別Ⅰ類	額定容積20L
規(guī)格型號	NN-S13WF
額定電壓220V	電源頻率50Hz
最大功率1000W	重量12kg

（1）微波爐以最大功率加熱時電路中的電流．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（2）加熱2分鐘，水所吸收的熱量．
（3）微波爐以最大功率加熱2分鐘消耗的電能．
小宇又用“220V，800W”的電熱水壺，使等量的水升高同樣的溫度用了4分鐘．由此，小宇才明白微波爐“省電”的意思是微波爐的熱效率高．

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)根據(jù)P=UI計算以最大功率加熱時電路中的電流；
（2）根據(jù)Q=cm△t計算加熱2分鐘水所吸收的熱量；
（3）加熱同樣的水，升高同樣溫度，通過計算微波爐和電熱水壺消耗電能分析省電的意思．

解答 解：
（1）由表格數(shù)據(jù)可知，微波爐的最大功率為P=1000W，
由P=UI可得以最大功率加熱時電路中的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.55A；
（2）加熱2分鐘水所吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×O.55kg×（62℃-20℃）=9.702×10⁴J；
（3）同樣2分鐘微波爐消耗電能W=Pt=1000W×2×60s=1.2×10⁵J，
電熱水壺消耗電能W′=P′t=800W×4×60s=1.92×10⁵J，
微波爐很省電，是因為與電水壺相比較，使相同質(zhì)量的水升高相同的溫度，微波爐消耗的電能較少，即微波爐的熱效率高．
答：
（1）微波爐以最大功率加熱時電路中的電流4.55A；
（2）加熱2分鐘，水所吸收的熱量9.702×10⁴J；
（3）微波爐的熱效率高．

點評 本題考查電功率公式和熱量公式的應(yīng)用，省電的前提是消耗電能相同產(chǎn)生熱量多少（實際是電熱轉(zhuǎn)換效率）．