Question

小李把一袋體積為200mL、溫度為10℃的牛奶放進(jìn)微波爐中，用高火加熱l min，牛奶被加熱至50℃，達(dá)到適宜飲用的溫度．小李家微波爐的部分技術(shù)數(shù)據(jù)如圖所示，牛奶的密度和比熱容與水的密度和比熱容接近．（c_水=4.2×10³J/（kg?℃））請計算說明：

KJ21B-AF（G）型微波爐
額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
額定功率	1300W
微波頻率	2450MHz

（1）微波的波長是多少？
（2）按上述條件加熱10袋這樣的牛奶需要消耗多少電能？
（3）該微波爐在加熱牛奶時的效率是多少？（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）利用公式λ=

c

f

計算微波的波長．注意微波頻率的單位轉(zhuǎn)化成Hz．
（2）利用公式W=Pt計算微波爐消耗的電能．注意要時間的單位要用s，需加熱10袋這樣的牛奶．
（3）先利用公式Q_吸=cm（t₂-t₁）求出牛奶吸收的熱量，再利用公式η=

Q吸

W

×100%計算出微波爐在加熱牛奶時的效率．

解答：解：（1）微波的頻率f=2450MHz=2.45×10⁹Hz，c=3×10⁸m/s，
∴λ=

c

f

=

3×108m/s

2.45×109Hz

=0.12m．
答：微波的波長是0.12m．
（2）加熱1袋牛奶所用時間t=1min=60s，
∴加熱1袋牛奶消耗的電能為：W=Pt=1300W×60s=7.8×10⁴J，
加熱10袋這樣的牛奶消耗的電能為：W_總=10W=10×7.8×10⁴J=7.8×10⁵J．
答：按上述條件加熱10袋這樣的牛奶消耗的電能為7.8×10⁵J．
（3）1袋牛奶的質(zhì)量為m=ρV=1g/cm³×200cm³=200g=0.2kg
1袋牛奶吸收的熱量為：Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.2kg×（50℃-10℃）=3.36×10⁴J
∴該微波爐在加熱牛奶時的效率η=

Q吸

W

×100%=

3.36×104J

7.8×104J

×100%=43%
答：該微波爐在加熱牛奶時的效率為43%．

點(diǎn)評：本題利用生活中一實(shí)例，考查了多方面的知識，要求學(xué)生對物理知識有一個全面的了解并能學(xué)以致用．讓學(xué)生體會到物理不僅是有趣的，還是有用的．注意在進(jìn)行計算時單位要統(tǒng)一．