问题
问答题
电磁炉是一种新型灶具,炉子的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时会产生磁场,这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底产生感应电流(即涡流),涡流使锅体及食物的温度升高,所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身.小明在探究“家用电器”的综合实践活动中,以家里的电磁炉为观察研究对象,在表中记录了有关数据.
观察对象 | 有关记录和相关活动 |
观察电磁炉铭牌 | U额=220V P额=2KW |
观察电能表铭牌 | 220V 10(40)A 50Hz 2000r/(kw•h) |
用电磁炉加热m=1kg、初温t=25℃的水 | 关闭家里其它用电器,只将电磁炉接入电路中工作,观察电能表,表盘在2.5min内转了150r,此时用温度计测得的水温为85℃ |
(1)加热2.5min水所吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(2)电磁炉工作2.5min消耗的电能是多少?比较(1)(2)两问的结果,说明了什么问题?
(3)电磁炉的实际功率是多少?请你将求解结果与表中的额定功率进行比较,发现了什么问题?并解释原因.
答案
(1)水吸收的热量
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(85℃-25℃)=2.52×105J;
(2)电磁炉工作2.5min消耗的电能:
W电=
=150r 2000r/kW•h
×3.6×106J=2.7×105J;150r 2000r
和水吸收的热量比较,W电>Q吸,可见消耗的电能并没有被水吸收,有热损耗;
(3)电磁炉的功率:
P=
=W t
=1800W;2.7×105J 2.5×60s
(4)∵P=1800W<P额,
∴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2.5min,水所吸收的热量为2.52×105J;
(2)电磁炉工作2.5min消耗的电能为2.7×105J,有热损耗;
(3)电磁炉的功率为1800W;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.