微波爐是一種利用向食物發(fā)射微波,進(jìn)而將以微波形式存在的電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來對(duì)食物加熱的廚具.因?yàn)槲⒉梢陨钊胧澄锉砻鎯?nèi)約5cm,因此與蒸烤類廚具比較,具有加熱更加迅速的特點(diǎn).
小明家最近買了一個(gè)微波爐,他聽人們講利用微波爐對(duì)食物加熱,不僅加熱時(shí)間短,還具備加熱效率高的特點(diǎn).為了驗(yàn)證后一種說法,他決定借助電能表、手表、溫度計(jì)等器材實(shí)際測量一下微波爐在高火擋燒水時(shí)的效率.
為此他查看了家中微波爐后面的銘牌,上面注明額定輸入功率為1200W,他又查看了他家的單相電子電能表,上面注明3200imp/kW?h(它表示每消耗電能1kW?h,該電能表上面的發(fā)光二極管閃爍3200次).之后,他關(guān)閉其他所有家用電器,將體積為lL、溫度為20℃的水放入微波爐并用高火開始加熱,同時(shí)用鐘表計(jì)時(shí)并記錄電能表上面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù),歷時(shí)4min,電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了256次,此時(shí)取出并測得水的溫度為72℃,請(qǐng)你幫助小明計(jì)算微波爐燒水時(shí)的效率.
微波爐中發(fā)射微波的器件叫做微波管,若某微波爐內(nèi)的微波管只有一只,且該微波管只能在額定電壓下以額定功率工作,請(qǐng)回答這個(gè)微波爐是如何僅僅利用這只微波管實(shí)現(xiàn)在不同擋位工作的昵?
(1)①4min微波爐消耗的電能:W=
=
×3.6×10
6J=2.88×10
5J;
②水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×10
3kg/m
3×10
-3m
3=1kg;
③水吸收的熱量:Q=cm(t-t
0)=4.2×10
3J/(kg?℃)×1kg×(72℃-20℃)=2.18×10
5J;
微波爐的效率:η=
×100%=
×100%=76%;
(2)微波爐是間斷性工作的:
①當(dāng)微波爐中的微波管在額定電壓下以額定功率連續(xù)工作時(shí),設(shè)定為高火檔;
②當(dāng)微波爐中的微波管在額定電壓下以額定功率間歇工作時(shí),設(shè)定為非高火檔;
③并且工作時(shí)間與不工作時(shí)間的比值越小,微波爐的檔位越低.
答:(1)微波爐燒水時(shí)的效率為76%;
(2)通過調(diào)整微波爐的工作與停止的時(shí)間比調(diào)整功率.