Question

3．小明对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调芾范围是120-2200W．
（1）小明用电磁炉将质量为2kg的水从25℃加热到100℃，消耗了0.25kW•h的电能．求此过程中电磁炉的加热效率；
（2）小明用电磁炉煮粥，先用大火将水烧开，后用小火煮．这段时间电磁炉的电功率随时间变化如图所示，求：第8min通过电磁炉的电流．[水的比热容是4.2×10³J/（ kg•℃），家庭电路的电压为220V]．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量，又知道消耗的电能，利用效率公式求电磁炉的加热效率；
（2）由图可知，第8min电磁炉的功率，根据P=UI求出通过电磁炉的电流．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-25℃）
=6.3×10⁵J，
消耗的电能：
W=0.25kW•h=0.25×3.6×10⁶J=9×10⁵J，
电磁炉的加热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{9×1{0}^{5}J}$×100%=70%；
（2）由图可知，第8min电磁炉的功率为880W，
由P=UI可得，通过电磁炉的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A．
答：（1）此过程中电磁炉的加热效率为70%；
（2）第8min通过电磁炉的电流为4A．

点评 本题考查了吸热公式和效率公式、电功率公式的灵活运用，计算过程要注意单位的换算．