电磁炉是一种新型炊具,它具有加热快,效率高,节能环保,使用方便等特点.
(1)小华家的电磁炉标有“220V,1kw”的字样.当它正常工作时,将一壶质量为0.5kg,初温为20℃的水,在1标准大气压下,加热到沸腾.若电磁炉烧水时的热效率为80%.请计算:
①把这壶水加热到沸腾,水所吸收的热量?[水的比热容C水=4.2×103J/(Kg?℃)]
②把这壶水加热到沸腾,所用的时间是多少s?
(2)一天,小华发现家中的灯泡亮度明显比平时暗,他想测量一下家中的电磁炉在这种情况下的实际功率.于是他进行了相关的观察和实验,并进行了记录,如下表:
观察电能表的铭牌220V??10(40)A???50Hz??2000r/kw?h实验记录关闭家里其他用电器,只将电磁炉接入电路中烧水,观察到电能表的表盘在5min内转了120r.请你根据小华的实验记录,求解下列问题:
①电磁炉的实际功率?
②将电磁炉的实际功率与额定功率进行比较,并解释两个功率不相等的原因.
网友回答
解:(1)①在标准大气压下,水的沸点为100℃,水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J,
②需要消耗的电能:W===2.1×105J,
∴需要的时间为:t===210s,
答:①把这壶水加热到沸腾,水所吸收1.68×105J的热量.
②把这壶水加热到沸腾,所用的时间是210s.
(2)①电磁炉工作5min消耗的电能为:W==0.06kW?h=2.16×105J,
电磁炉的实际功率:P实===720W,
②电磁炉的实际功率与额定功率比较可知:P实<P额,
又灯泡亮度明显比平时暗,说明U实<220V,
则照明电路中的实际电压小于电磁炉的额定电压,所以会引起电磁炉的实际功率小于额定功率,即两个功率不相等.
答:①电磁炉的实际功率是720W.
②电磁炉的实际电压小于额定电压,
解析分析:(1)①知道水的质量、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量(有用能量);
②知道电磁炉的效率,先求需要消耗的电能W;然后利用电功公式求工作时间.
(2)①已知电能表消耗1kw?h的电能时表盘就转过2000r,可求120r消耗的电能,根据公式P=可求电磁炉的实际功率;②再用电磁炉的实际功率与额定功率相比较,即可得出结论.
点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,主要是热量、消耗电能、功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要学会从题目所给信息中找到有用的数据.