在一次探究活动中,小明同学对家里的用电器进行了相关的观察和研究,他以一台电磁炉为观察研究对象,记录了有关数据,如下表:请你就小明在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题:
观察对象有关记录和相关数据电磁炉铭牌U额=220V?????P额=2KW电能表铭牌220V??10(40A)???50Hz???2000r/KWh用电磁炉加热一壶水(水的质量为4千克,初温为30℃)关闭家里其他用电器,只将电磁炉接入电路烧水.观察电能表,表盘在10分钟内转过了600转,此时用温度计测得的水温为70℃.(1)加热10分钟,水所吸收的热量是多少?
(2)电磁炉工作10分钟所消耗的电能为多少焦耳?电磁炉的实际功率是多少?
(3)请你将求解结果与这位同学在活动中的有关数据进行比较,发现了什么问题(只要求写出一个)?并解释原因.
网友回答
解:(1)Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×4kg×(70℃-30℃)=6.72×105J;
(2)电磁炉工作10min消耗的电能:
W==×3.6×106J=1.08×106J;
电磁炉的实际功率:
P===1800W;
(3)∵P=1800W<2kW,
∴电磁炉两端的电压比额定电压要低,电磁炉没有正常工作.
答:(1)加热10min,水所吸收的热量为6.72×105J;
(2)电磁炉工作5min消耗的电能为1.08×106J,电磁炉的功率为1800W;
(4)电磁炉的实际功率小于额定功率,这说明电磁炉两端的电压比额定电压要低,电磁炉没有正常工作.
解析分析:(1)知道水壶内水的质量、水的密度、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;(2)知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表,表盘在10min内转了600r,利用电能表的参数“2000r/kWh”求电磁炉工作10min消耗的电能;(3)知道电磁炉工作10min消耗的电能,利用求电磁炉的功率;(4)将计算的电磁炉的实际功率与额定功率比较进行分析.
点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活相联系,涉及到了实际电压、实际功率、额定电压、额定功率、消耗电能的计算,电功率的计算,热量的计算,从表中得出相关信息并利用好是本题的关键.