明明和妈妈去商场买电饭锅,他从品牌繁多的电饭锅说明书中取出一份,表中所示即为该说明书的一部分,明明和妈妈商议后购买了型号为MG-TD 35的电饭锅.回家后他想:此电饭锅将电能转化为锅中水的内能的效率如何呢?于是,他在锅中装入1.5升温度为20℃的水,通电20分钟后,水开始沸腾.根据以上试验,他测出了该电饭锅烧水的效率.写出你的估算方法,并计算其效率.
型号 | MG-TD 35 | MG-TD 45 |
电源 | 220V50HZ | 220V 50HZ |
额定功率(W) | 600 | 700 |
煮米量(杯) | 2---7 | 3---9 |
长*宽*高(m3) | 334*266*307 | 334*266*307 |
煮饭方式 | 直接加热 | 直接加热 |
解:估算方法:在锅内装入1.5L、温度为20℃的水,通电后20min水开始沸腾(水温为100℃).
(1)20min电饭锅消耗电能(总功):
W总=Pt=600W×20×60s=7.2×105J;
(2)m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg.
水吸热(有用功):
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J;
(3)η=×100%=×100%=70%.
答:在锅内装入1.5L、温度为20℃的水,通电后20min水开始沸腾(水温为100℃),估算电饭锅的效率为70%.
将电饭锅接在家庭电路里(电压是220V)加热水,知道电饭锅的实际功率(等于额定功率)和加热至水沸腾用的时间,利用W=Pt计算实际消耗的电能(总功),再根据吸热公式求出水吸收的热量(有用功),利用效率公式求解.
点评:本题考查了密度计算公式的应用、吸热公式、消耗电能的计算、电饭锅效率计算,涉及了实验方案的设计,知识点多,属于难题.