Question

明明和媽媽到商場去購買電飯鍋．他從品種繁多的電飯鍋說明書中取出一份，表中所示即為該說明書中的一部分．明明與媽媽商議后，購買了型號是MG-TD35型的電飯鍋．回家后他想，此電飯鍋將電能轉化為鍋中水的內能的效率如何呢？于是他在鍋內裝入了1.5升溫度為20℃的水，通電后16分鐘水開始沸騰．根據以上試驗，他估測出了該型電飯鍋燒水的效率．你也能估算出嗎？寫出你的估算方法，并計算其效率〔家中的電壓是220伏，水的比熱容是4.2×10³焦/（千克?℃），水的密度是1.0×10³千克/米³〕．

型號	MG-TD35	MG-TD45	MG-TD55	MG-TD65
電源	220V-50HZ	220V-50HZ	220V-50HZ	220V-50HZ
額定功率（W）	600	700	900	1100
煮米量（杯）	2～7	3～9	4～12	5～15
長×寬×量（mm）	334×266×307.6	334×226×323.6	354×286×350.6	354×286×364.6
煮飯方式	直接加熱	直接加熱	直接加熱	直接加熱

Answer 1

分析：將電飯鍋接在家庭電路里（電壓是220V）加熱水，知道電飯鍋的實際功率（等于額定功率）和加熱至水沸騰用的時間，利用W=Pt計算實際消耗的電能（總功），再根據吸熱公式求出水吸收的熱量（有用功），利用效率公式求解．

解答：解：估算方法：在鍋內裝入1.5L、溫度為20℃的水，通電后16min水開始沸騰（水溫為100℃）．
（1）16min電飯鍋消耗電能（總功）：
W_總=Pt=600W×16×60s=576000J；
（2）m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg．
水吸熱（有用功）：
Q_吸=cm（t-t0）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg（100℃-20℃）=504000J；
（3）η=

Q吸

W總

×100% =

504000J

576000J

×100%=87.5%．
答：在鍋內裝入1.5L、溫度為20℃的水，通電后16min水開始沸騰（水溫為100℃），估算電飯鍋的效率為87.5%．

點評：本題考查了密度計算公式的應用、吸熱公式、消耗電能的計算、電飯鍋效率計算，涉及了實驗方案的設計，知識點多，屬于難題．