题目:
小李把一袋体积为200mL、温度为10℃的牛奶放进微波炉中,用高火加热1 min,牛奶被加热至50℃,达到适宜饮用的温度.小李家微波炉的部分技术数据如表所示,牛奶的密度和比热容与水的密度和比热容接近.请计算说明:
KJ21B-AF(G)型微波炉 |
额定电压 |
220V |
额定频率 |
50Hz |
额定功率 |
1300W |
微波频率 |
2450MHz |
(1)微波的波长是多少?
(2)如果电价为0.5元/度,按上述条件加热10袋这样的牛奶需要多少电费?
(3)该微波炉在加热牛奶时的效率是多少?
答案
解:(1)电磁波的速度:c=3×10
8m/s,
∵c=λf,
∴λ=
=
=0.122m;
(2)加热一袋牛奶需要消耗的电能:
W=Pt=1300W×60s=7.8×10
4J,
加热10袋牛奶需要消耗的电能:
W
总=7.8×10
4J×10=7.8×10
5J=0.22kW·h,
加热10袋牛奶需要电费:0.22kW·h×0.5元/kW·h=0.11元,
(3)一袋牛奶的质量:
m=ρv=200×10
-6m
3×1.0×10
3kg/m
3=0.2kg,
一袋牛奶被加热至适宜饮用的温度需吸热:
Q
吸=cm(t
2-t
1)=4.2×10
3J/(kg·℃)×0.2kg×(50℃-10℃)=3.36×10
4J,
该微波炉在加热牛奶时的效率:
η=
=
≈43%.
答:(1)微波的波长是0.122m;
(2)加热10袋这样的牛奶需要0.11元电费;
(3)该微波炉在加热牛奶时的效率是43%.
解:(1)电磁波的速度:c=3×10
8m/s,
∵c=λf,
∴λ=
=
=0.122m;
(2)加热一袋牛奶需要消耗的电能:
W=Pt=1300W×60s=7.8×10
4J,
加热10袋牛奶需要消耗的电能:
W
总=7.8×10
4J×10=7.8×10
5J=0.22kW·h,
加热10袋牛奶需要电费:0.22kW·h×0.5元/kW·h=0.11元,
(3)一袋牛奶的质量:
m=ρv=200×10
-6m
3×1.0×10
3kg/m
3=0.2kg,
一袋牛奶被加热至适宜饮用的温度需吸热:
Q
吸=cm(t
2-t
1)=4.2×10
3J/(kg·℃)×0.2kg×(50℃-10℃)=3.36×10
4J,
该微波炉在加热牛奶时的效率:
η=
=
≈43%.
答:(1)微波的波长是0.122m;
(2)加热10袋这样的牛奶需要0.11元电费;
(3)该微波炉在加热牛奶时的效率是43%.