Question

小明家新买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短，还具备加热效率高的特点．为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高火挡烧水时的效率．为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1000W，他又查看了他家的单相电子电能表，上面注明3200imp/kW•h．之后，他关闭其他所有家用电器，将体积为1L、温度为20°C的水放入微波炉并用高火开始加热，同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，历时4min，电能表上面的发光二极管闪烁了288次，此时取出并测得水的温度为76°C．则：
（1）4分钟微波炉消耗的电能是多少？
（2）微波炉烧水时的效率是多少？（保留一位小数）

Answer

（1）已知发光二极管闪烁的次数为288次，根据“3200imp/kW•h（它表示每消耗电能1kW•h，该电能表上面的发光二极管闪烁3200次）”可计算出在4min内微波炉消耗的电能；
（2）①已知水的体积，利用m=ρV可以计算出水的质量；已知水的质量，水的初温、末温、利用Q=cm△t计算出水吸收的热量；
②微波炉的效率等于水吸收的热量与微波炉消耗的电能之比．
【解析】
（1）4min微波炉消耗的电能：
W==0.09kw•h=3.24×105J；
（2）V=1L=10-3m3；
①水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×10-3m3=1kg；
②水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1.0kg×（76-20）°C=2.352×105J；
③微波炉烧水时的效率：
η=×100%=×100%=72.6%．
答：（1）4分钟微波炉消耗的电能是3.24×105J；
（2）微波炉烧水时的效率是72.6%．