问题 计算题

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:

观察对象有关记录和相关数据
电磁炉铭牌U=220V     P=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℃.
 

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:

(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.

答案

(1) 6.72×105 (2)1.08×106,1800,⑶  P<P  U<U 或者消耗的电能大于水吸收的热量;有热损失

题目分析:(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P=" W/" t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.

解答:(1)Q=cm(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=600r/2000r/kW•h=600/2000×3.6×106J=1.08×106J;

电磁炉的实际功率:

P=" W/" t=1.08×106J/600s=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;

(3)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。

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。

单项选择题
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