电磁炉是一种高效、方便的新型灶具,为了研究电磁炉,飞羽同学首先观察了家里的电能表(如图).然后,飞羽关闭了家中其他的用电器,只把电磁炉接入电路中,电磁炉正常工作时,用10min,把质量为3kg,初温为25℃的水烧开,这个过程电能表的表盘转动了900r.已知C水=4.2×103J/(kg?℃),气压为标准大气压,求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)电磁炉的电功率;
(3)此时通过电磁炉的电流和电磁炉的电阻:(结果保留两位小数)
(4)电磁炉的效率.
网友回答
解:(1)标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×3kg×(100℃-25℃)=9.45×105J;
(2)电磁炉工作10min,电能表转900r,消耗的电能为:
W=×3.6×106J=1.08×106J;
电磁炉的功率为:
P===1800W;
(3)由P=UI可得,此时通过电磁炉的电流
I===A≈8.18A,
由欧姆定律可得,电磁炉的电阻:
R==≈26.89Ω;
(4)电磁炉烧水的效率:
η=×100%=×=87.5%.
答:(1)加热过程中水吸收的热量为9.45×105J;
(2)电磁炉的电功率为1800W;
(3)此时通过电磁炉的电流约为8.18A,电磁炉的电阻约为26.89A;
(4)电磁炉的效率为87.5%.
解析分析:(1)标准大气压下水的沸点是100℃,利用吸热公式Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表,转盘在10min内转了900r,利用电能表的参数“3000r/kW?h”求电磁炉工作10min消耗的电能;利用P=求电磁炉的功率;
(3)家庭电路的电压为220V,根据P=UI求出通过电磁炉的电流,根据欧姆定律求出电磁炉的电阻;
(4)电磁炉烧水的效率等于水吸收的热量与电磁炉消耗电能的比值.
点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,考查了消耗电能的计算、热量的计算、效率的计算、电流和电阻的计算,对电能表参数的理解和运用是本题的关键.