Question

14．家用電磁爐以其高效、節能成為新一代智能灶具，如圖所示是某品牌電磁爐的銘牌，請你結合銘牌中相關的數據回答下列有關問題：
（1）1標準大氣壓下，鍋內裝有2.5L溫度為20℃的水，給電磁爐通電7min能把水加熱到沸騰，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）正常工作時通過電磁爐的電流為多少？
（3）此電磁爐燒開水時的效率是多少？（答案保留1位小數）

Answer 1

分析 （1）由密度公式求出水的質量，然后應用熱量公式求出水吸收的熱量．
（2）根據電磁爐銘牌知其額定電壓和額定功率，由P=UI計算正常工作時通過電磁爐的電流．
（3）先計算電磁爐工作消耗電能，再應用效率公式可以求出電磁爐的效率．

解答 解：
（1）由密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2.5×10^-3m³=2.5kg，
在1標準大氣壓下，水的沸點是100℃，
水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×10⁵J；
（2）由電磁爐銘牌知其額定電壓220V，額定功率2100W，
由P=UI可得，正常工作時通過電磁爐的電流：
I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{2100W}{220V}$≈9.5A；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，燒水時電磁爐工作消耗電能：
W=P_額t=2100W×7×60s=8.82×10⁵J，
所以電磁爐燒水時的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{8.82×1{0}^{5}J}$×100%≈95.2%．
答：（1）水至少吸收8.4×10⁵J的熱量．
（2）正常工作時通過電磁爐的電流9.5A．
（3）此電磁爐燒水時的效率是95.2%．

點評 本題考查了密度公式、熱量公式、功率公式與效率公式的應用，從電磁爐銘牌上獲取有用信息是解題的關鍵．