Question

電磁爐是一種新型的電熱器，它以其高效、衛(wèi)生、安全而受到了人們的喜愛．小迪觀察她家新買的電磁爐的銘牌，銘牌上標(biāo)有“220V，2000W”字樣．為了研究該電磁爐的性能，小迪用一只水壺裝了2.5L的水，測量其初溫為20℃．把電磁爐接入220V電路，然后將這壺水放到電磁爐上加熱，經(jīng)過8min水剛好燒開．經(jīng)查，當(dāng)?shù)氐臍鈮簽?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．求：
（1）在這一過程中水吸收的熱量；
（2）電磁爐消耗的電能；
（3）請幫助小迪同學(xué)分析上兩問計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)差異的原因．C_水=4.2×10³J/（kg?℃）

Answer 1

解：（1）壺內(nèi)水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2.5×10^-3m³=2.5kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）
=8.4×10⁵J；
（2）220V下電磁爐正常工作，功率P=2000W，
8min消耗的電能：
W=Pt=2000W×8×60s=9.6×10⁵J；
（3）由（1）（2）可知Q_吸＜Q_放=W，消耗電能產(chǎn)生的熱量沒有被水全部吸收，因?yàn)橛幸徊糠譄嵬ㄟ^熱傳遞散失到空氣中，一部分被水壺吸收．
答：（1）在這一過程中水吸收的熱量為8.4×10⁵J；
（2）電磁爐消耗的電能為9.6×10⁵J；
（3）消耗電能產(chǎn)生的熱量沒有被水全部吸收，因?yàn)橛幸徊糠譄嵬ㄟ^熱傳遞散失到空氣中，一部分被水壺吸收．
分析：（1）已知水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，又已知水的初溫和末溫，根據(jù)Q=cm△t求出在這一過程中水吸收的熱量；
（2）額定電壓下電磁爐正常工作，根據(jù)W=Pt求出電磁爐8min消耗的電能；
（3）由（1）（2）可知消耗電能產(chǎn)生的熱量沒有被水全部吸收，從熱損失、容器吸收等角度進(jìn)行分析．
點(diǎn)評：本題考查學(xué)生對吸熱公式和電功公式的理解和應(yīng)用，關(guān)鍵是知道額定電壓下用電器正常工作，計(jì)算過程要注意單位的換算．