微波炉是一种高效节能的家用电器(铭牌见下表),它的功率这么大,真的能省电吗?小宇做了如下探究实验:

微波炉是一种高效节能的家用电器(铭牌见下表),它的功率这么大,真的能省电吗?小宇做了如下探究实验:
将一瓶600mL(质量为600g)的矿泉水倒入玻璃杯中,用温度计测得初温为20℃.然后放入微波炉中,以最大功率加热2min,取出后测得水的温度为60℃,请根据小宇提供的实验数据求解下列问题:
(1)加热2min水吸收的热量.
(2)微波炉以最大功率加热2min消耗的电能和这段时间内微波炉的热效率分别是多少?
(3)小宇又用“220V、800W”的电热水壶使质量为2kg的水升高相同的温度,用了12min的时间,小宇通过计算终于明白了微波炉省电的原因,请你帮小宇写出计算过程.[c=4.2×103J/(kg•℃)]
(4)电热水壶和微波炉对物体加热的原理是否相同?请简要说明.
防触电保护类 额定容积20L
额定电压220V 电源频率50Hz
最大功率1000W 重量12kg
南山cc 1年前 已收到1个回答 举报

zongwenlei 幼苗

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解题思路:(1)水吸收的热量要根据吸热公式,借助比热容来求出;
(2)微波炉消消耗的电能可利用公式W=Pt求出,从表中获得数据.水吸收的热量占微波炉放出热量的比就是其热效率;
(3)用同样的办法计算热水壶放出的热量,求出其热效率,与微波炉的热效率做比较;
(4)热水壶利用的是电流做功,通过热传递增加水的内能,而微波炉则是靠电磁波的作用,使分子运动的动能增大,直接增加内能.

(1)水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.6kg×(60℃-20℃)=1.008×105J;
(2)微波炉消耗的电能:W=Pt=1000W×2×60s=1.2×105J.微波炉的热效率:η1=
Q吸
W=
1.008×105J
1.2×105J=84%;
(3)水吸收的热量:Q′=cm′(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(60℃-20℃)=3.36×105J;
热水壶放出的热量:Q=W′=P′t′=800W×12×60s=5.76×105J;热水壶的热效率η2=

Q′吸
Q放=
3.36×105J
5.76×105J=58.3%.
η1>η2,说明微波炉的效率比热水壶的效率高.
(4)微波炉与电水壶的工作原理是不相同的,电热水壶是通过电流做功产生热量,再经过热传递使水温升高,微波炉是通过加快水分子运动,使水的内能增加.
答:(1)加热2min水吸收的热量为1.008×105J;  
(2)微波炉消耗的电能为1.2×105J;微波炉的热效率为84%;
(3)电水壶的热效率是58.3%,小于微波炉的热效率;
(4)不相同.电热水壶是通过电流做功产生热量,再经过热传递使水温升高,微波炉是通过加快水分子运动,使水的内能增加.

点评:
本题考点: 能量利用效率;热量的计算;电功的计算.

考点点评: 本题主要考查了热效率的计算,要用到吸热的公式和电功的公式,都是我们应该掌握的重要公式,数据较多,关键是要理清关系,同时,通过本题的计算也让我们了解了微波炉的原理与优势,从节约能源,提高热效率的角度,同样值得我们关注.

1年前

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