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微波炉是一种利用向食物发射微波,进而将以微波形式存在的电磁能转化为内能来对食物加热的厨具.因为微波可以深入食物表面内约5 cm,因此与蒸烤类厨具比较,具有加热更加迅速的特点.

小明家最近买了一个微波炉,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、煤气灶等器材实际测量一下.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1200 W,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lL、温度为20℃的水放入微波炉并用中火开始加热,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7 min,电能表上面的发光二极管闪烁了320次,此时取出并测得水的温度为80℃.

(1)若用煤气灶来加热同样多的水到同样的温度需用0.0168 kg煤气,则煤气灶的效率为    .(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为5.0×107J/kg)

(2)微波炉烧水时的效率    .小明还知道微波炉中发射微波的器件叫做微波管,某微波炉内的微波管只有一只,且该微波管只能在额定电压下以额定功率工作,这个微波炉是如何仅仅利用这只微波管实现在不同挡位工作的昵?   

 

答案:
30%;70%;改变微波管工作时间与间歇时间的比值实现不同档位的切换 【解析】 试题分析:(1)用煤气灶来加热同样多的水到同样的温度需用0.0168kg煤气,放出的热量 Q放=mq=0.0168kg×5.0×107J/kg=8.4×105J, 水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×10-3m3=1kg; 水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(80℃-20℃)=2.52×105J; 煤气灶的效率:; (2)①7min微波炉消耗的电能:; 水吸收的热量:Q=2.52×105J; 微波炉的效率:; ②微波炉是间断性工作的: 当微波炉中的微波管在额定电压下以额定功率连续工作时,设定为高火档; 当微波炉中的微波管在额定电压下以额定功率间歇工作时,设定为非高火档; 并且工作时间与不工作时间的比值越小,微波炉的档位越低. 考点:热平衡方程的应用.
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