Question

19．小明同學(xué)家買了一臺新的某品牌電磁爐，他想測一下這臺電磁爐的實際功率，做了如下研究：用它把2kg溫度為25℃的水，加熱到75℃，用時5min．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]求：
（1）加熱過程中，水吸收的熱量是多少？
（2）如果加熱過程中有70%的熱量被水吸收，則此電磁爐的實際功率是多少？
（3）測試完成后，小明觀察到此電磁爐的銘牌標(biāo)有“220V  2200W”字樣，發(fā)現(xiàn)這與第（2）問中算出的數(shù)據(jù)不符，請分析原因．（寫出一種情況即可）

Answer 1

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Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）知道加熱過程中有70%的熱量被水吸收，即Q_吸=W_電×70%，據(jù)此求消耗的電能，知道加熱時間，利用P=$\frac{W}{t}$求電磁爐的實際功率；
（3）將電功率的計算結(jié)果和表中額定功率比較，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析判斷．

解答 解：
（1）Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（75℃-25℃）=4.2×10⁵J；
（2）由題知，Q_吸=W_電×70%，
電磁爐消耗的電能：
W_電=$\frac{{Q}_{吸}}{70%}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{70%}$=6×10⁵J，
電磁爐的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6×1{0}^{5}J}{5×60s}$=2000W；
（3）對照電磁爐的銘牌“220V  2200W”，可知電磁率的實際功率P＜P_額，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，這是因為電磁爐兩端的實際電壓小于額定電壓造成的．
答：（1）加熱過程中，水吸收的熱量是4.2×10⁵J；
（2）如果加熱過程中有70%的熱量被水吸收，則此電磁爐的實際功率是2000W；
（3）因電磁爐的實際電壓低于額定電壓，實際功率小于額定功率．

點評 本題為電學(xué)和熱學(xué)的綜合計算題，考查了熱量的計算、電功率的計算，利用好Q_吸=W_電×70%求電磁爐消耗的電能是本題的關(guān)鍵．