Question

（2007?建華區(qū)二模）如圖是常見(jiàn)的靜脈滴注裝置，為了解除冬季輸液患者冰涼感受，小亮設(shè)想在導(dǎo)管處添加一個(gè)電加熱器，使藥液在流動(dòng)中加熱．他收集了相關(guān)數(shù)據(jù)：藥液m=500g，ρ_液=1.0×10³kg/m³，C_液=4.2×10³J/（kg?℃），一般滴注時(shí)間t=50min（不考慮其他熱損失）．
（1）若使藥液從5℃加熱到35℃，該加熱器電功率應(yīng)為多少？
（2）按著正確的計(jì)算結(jié)果，小亮組裝了一個(gè)加熱器，但在使用中藥液總達(dá)不到要求的溫度．為什么？
（3）為了解除患者冰涼感受，請(qǐng)你再提出一種可行的方法．

Answer 1

分析：（1）知道藥液的質(zhì)量、比熱容和藥液的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求藥液吸收熱量；水吸收的熱量等于加熱器放出的熱量，根據(jù)Q=W=Pt求出加熱器電功率；
（2）從熱傳遞和熱量散失的角度進(jìn)行分析達(dá)不到要求溫度的原因；
（3）根據(jù)熱傳遞增加物體內(nèi)能的方法提出可行的方法．

解答：解：（1）藥液從5℃加熱到35℃，吸收的熱量：
Q_吸=c_液m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（35℃-5℃）=6.3×10⁴J，
∵Q_吸=Q_放，Q_放=W=Pt，
∴加熱器電功率：
P=

Q放

t

=

6.3×104J

50×60s

=21W．
（2）因?yàn)闊崃坑袚p失，加熱器產(chǎn)生的熱量，裝置本省吸收一部分，還散失到空氣中一部分；
（3）方法一：可制作一只剛好能裝入藥瓶的熱水袋，將藥瓶放入熱水袋中給患者注射；
方法二：在患者針頭處放一只普通熱水袋．
答：（1）該加熱器電功率應(yīng)為21W；
（2）使用中藥液總達(dá)不到要求的溫度，原因是熱量有損失，加熱器產(chǎn)生的熱量，裝置本省吸收一部分，還散失到空氣中一部分；
（3）解除患者冰涼感受可行的方法（合理即可）：
方法一：可制作一只剛好能裝入藥瓶的熱水袋，將藥瓶放入熱水袋中給患者注射；
方法二：在患者針頭處放一只普通熱水袋．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到電功公式、熱量公式、改變物體內(nèi)能的方法等，與生活息息相關(guān)，體現(xiàn)了物理知識(shí)來(lái)源于生活、服務(wù)生活的理念．