Question

電磁爐是一種效率較高的新型灶具，已廣泛進(jìn)入尋常百姓家中．小華觀察到家中的電磁爐銘牌上標(biāo)有“220V  2000W”、電能表銘牌上標(biāo)有“220V  10（20）A  1500r/kW?h”字樣．小華單獨(dú)把電磁爐接入電路中，用它在5min內(nèi)把1.5kg、20℃的水加熱到100℃，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了225轉(zhuǎn)，則：
（1）加熱5min水吸收的熱量是多少？
（2）電磁爐工作5min實(shí)際消耗的電能是多少？
（3）電磁爐實(shí)際電功率是多少？
（4）比較（1）、（2）兩問(wèn)的計(jì)算結(jié)果，你發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題？如何解釋？
（5）根據(jù)電磁爐的銘牌說(shuō)明與（3）問(wèn)的計(jì)算結(jié)果，你發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題？如何解釋？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）知道電能表“1500r/kW?h”即消耗1kW?h電能轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn)，知道現(xiàn)在轉(zhuǎn)了225轉(zhuǎn)，可求此時(shí)消耗的電能；
（3）知道實(shí)際消耗的電能，利用電功率公式求電磁爐實(shí)際電功率；
（4）電磁爐工作中，有熱損失，包括熱散失和鍋體吸熱等；
（5）電磁爐兩端的實(shí)際電壓低于額定電壓，其實(shí)際功率低于額定功率．
解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（2）消耗的電能：
W==0.15kW?h=5.4×10⁵J；
（3）電磁爐實(shí)際電功率：
P_實(shí)===1800W；
（4）可見(jiàn)，W＞Q_吸，說(shuō)明電磁爐工作中，有熱損失：熱散失和鍋體吸熱；
（5）由電磁爐的銘牌可知P_額=2000W＞P_實(shí)，原因是電磁爐兩端的實(shí)際電壓低于額定電壓．
答：（1）加熱5min水吸收的熱量是5.04×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min實(shí)際消耗的電能是5.4×10⁵J；
（3）電磁爐實(shí)際電功率是1800W；
（4）W＞Q_吸，說(shuō)明電磁爐工作中，有熱損失：熱散失和鍋體吸熱；
（5）P_額＞P_實(shí)，原因是電磁爐兩端的實(shí)際電壓低于額定電壓．
點(diǎn)評(píng)：本題為電功和熱量的綜合計(jì)算，考查了熱量的計(jì)算、電能的計(jì)算、實(shí)際功率的計(jì)算，難點(diǎn)是根據(jù)實(shí)際找出W＞Q_吸、P_額＞P_實(shí)的原因．