Question

在一次課外活動中，孫小悅同學對家用電磁爐進行了相關的觀察和研究，并記錄了電磁爐的U_額=220V，P_額=1kW．用此電磁爐加熱一壺水，水的質量m=2kg，初溫t=20℃，電磁爐正常工作10min后，用溫度計測得水的溫度為70℃．已知水的比熱容為c=4.2×10³J/，求：
（1）水所吸收的熱量；
（2）電磁爐燒水的效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的質量、水的密度、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量（有用能量）；
（2）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）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁵J；
（2）∵電磁爐正常工作，
∴電磁爐的功率：
P=P_額=1kW=1000W，
電磁爐正常工作10min，電流做功：
W_總=Pt=1000W×10×60s=6×10⁵J；
電磁爐的效率：
η=×100%=×100%=70%．
答：（1）水所吸收的熱量4.2×10⁵J，
（2）電磁爐燒水的效率為70%．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相聯系，使學生覺得學了物理有用，且加強了學生的節能環保意識．