Question

家用電磁爐以其高效、節能成為新一代智能灶具，小明在家中關閉其他所有用電器，在只有電磁爐正常工作的情況下．請你回答下列有關問題：

（1）1標準大氣壓下，鍋內裝有4.5L溫度為20℃的水，給電磁爐通電把水加熱到沸騰，水至少吸收多少熱量？水的密度為1.0×10³kg/m³，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）

（2）把上述水燒開用了20min．家中安裝的標有“3000r/（kW•h）”的電能表轉了1400圈，求該電磁爐的額定功率？

（3）此電磁爐燒水時的效率是多少？

Answer 1

（1）鍋內水的體積：

V=4.5L=4.5×10^﹣3m³，

由ρ=可得，鍋內水的質量：

m=ρV=1.0×10³kg/m³×4.5×10^﹣3m³=4.5kg，

1標準大氣壓下水的沸點是100℃，則水吸收的熱量：

Q_吸=cm（t﹣t₀）

=4.2×10³J/（kg•℃）×4.5kg×（100℃﹣20℃）

=1.152×10⁶J；

（2）該電磁爐正常工作20min消耗的電能：

W=×3.6×10⁶J=1.68×10⁶J，

因用電器正常工作時的功率和額定功率相等，

所以，該電磁爐的額定功率：

P===1400W；

（3）此電磁爐燒水時的效率：

η=×100%=×100%≈68.6%．

答：（1）水至少吸收1.152×10⁶J的熱量；

（2）該電磁爐的額定功率為1400W；

（3）此電磁爐燒水時的效率是68.6%．