Question

1．家庭浴室中常用的暖燈型浴霸是通過燈泡熱輻射來升高光照區(qū)域內(nèi)空氣溫度的．某型號浴霸由四只標(biāo)有“220V  750W”的同規(guī)格發(fā)熱燈組成，如圖所示．若當(dāng)?shù)乜諝獾拿芏葹?.2kg/m³，測得浴室的面積為6m²，高為2.5m；當(dāng)四只燈泡同時正常工作250s時，此過程浴室內(nèi)的空氣溫度從10℃上升到25℃，空氣的比熱容為1.0×10³J/（kg•℃），浴室內(nèi)空氣質(zhì)量為18kg；浴室內(nèi)空氣吸收的熱量是2.7×10⁵J；浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率是36%．

Answer 1

分析 （1）知道浴室的面積和高，可求空氣的體積，再利用密度公式求空氣的質(zhì)量；
（2）求出了空氣的質(zhì)量，知道空氣的比熱容、溫度升高值，利用Q_吸=cm△t求浴室內(nèi)空氣吸收的熱量；
（3）燈泡正常工作時的功率等于其額電功率，求出四只燈同時正常動作時的功率，利用Q=W=Pt求它們同時正常工作250s時，發(fā)熱燈加熱產(chǎn)生的熱量；
利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率．

解答 解：
（1）空氣的體積：
V=Sh=6m²×2.5m=15m³，
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知，
空氣的質(zhì)量：m=ρV=1.2kg/m³×15m³=18kg；
（2）浴室內(nèi)空氣吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=1.0×10³J/（kg•℃）×18kg×（25℃-10℃）=2.7×10⁵J；
（3）四只燈泡同時正常工作時的功率：
P=P_額×4=750W×4=3000W，
它們同時正常工作250s時，發(fā)熱燈加熱產(chǎn)生的熱量：
Q=W=Pt=3000W×250s=7.5×10⁵J；
浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=$\frac{2.7×1{0}^{5}J}{7.5×1{0}^{5}J}$×100%=36%．
故答案為：18；2.7×10⁵；36．

點評 本題為電學(xué)和熱學(xué)綜合題，考查了學(xué)生對密度公式、吸熱公式、電功率公式和效率公式的了解與掌握，雖知識點多、綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大！