小明家新买一个电磁炉，他在家中关闭其他所有用电器，在只有电磁炉正常工作的情况下．请你回答下列有关问题：（1）1标准大气压下，锅内装有4.5L温度为20℃的水，给电磁炉通电把水加

Question

小明家新买一个电磁炉，他在家中关闭其他所有用电器，在只有电磁炉正常工作的情况下．请你回答下列有关问题：
（1）1标准大气压下，锅内装有4.5L温度为20℃的水，给电磁炉通电把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量？[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）把上述水烧开用了20min．家中安装的标有“3000r/（kW•h）”的电能表转了1400圈，求该电磁炉的额定功率？
（3）此电磁炉烧水时的效率是多少？

Answer 1

（1）锅内水的体积：
V=4.5L=4.5×10^-3m³，
由ρ=(m)/(V)可得，锅内水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×4.5×10^-3m³=4.5kg，
1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×4.5kg×（100℃-20℃）
=1.512×10⁶J；
（2）该电磁炉正常工作20min消耗的电能：
W=(1400)/(3000)×3.6×10⁶J=1.68×10⁶J，
因用电器正常工作时的功率和额定功率相等，
所以，该电磁炉的额定功率：
P=(W)/(t)=(1.68×106J)/(20×60s)=1400W；
（3）此电磁炉烧水时的效率：
η=(Q吸)/(W)×100%=(1.512×106J)/(1.68×106J)×100%=90%．
答：（1）水至少吸收1.512×10⁶J的热量；
（2）该电磁炉的额定功率为1400W；
（3）此电磁炉烧水时的效率是90%．