Question

（9分）如圖甲是某同學(xué)家的水族箱，箱內(nèi)盛水40L，為了讓熱帶魚有一個(gè)舒適的生活環(huán)境，箱內(nèi)裝有一個(gè)“220V 200W”的電加熱棒給水加熱，當(dāng)水溫升到設(shè)定值時(shí)加熱棒便自動(dòng)停止工作，待水溫自然冷卻到一定溫度后再次加熱，使箱內(nèi)水溫穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)，水溫隨時(shí)間變化圖象如圖乙所示．【c水=4.2×103J/（kg?℃）】求：

（1）水族箱內(nèi)水的質(zhì)量．

（2）正常工作時(shí)，通過電加熱棒的電流．（保留一位小數(shù)）

（3）電加熱棒給水加熱時(shí)的效率．

 

Answer 1

（1）水族箱內(nèi)水的質(zhì)量為40kg；（2）正常工作時(shí)，通過電加熱棒的電流為0.9A；（3）電加熱棒給水加熱時(shí)的效率為84%．

【解析】

試題分析：（1）水的體積：V=40L=0.04m3，由可得，水族箱內(nèi)水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg；

（2）由P=UI可得，正常工作時(shí)，通過電加熱棒的電流：；

（3）由圖可知，加熱過程中溫度由22℃加熱到28℃，加熱時(shí)間為100min，水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（28℃﹣22℃）=1.008×106J，由P=可得，消耗的電能：W=Pt=200W×100×60s=1.2×106J，電加熱棒給水加熱時(shí)的效率： ．

答：（1）水族箱內(nèi)水的質(zhì)量為40kg；（2）正常工作時(shí)，通過電加熱棒的電流為0.9A；（3）電加熱棒給水加熱時(shí)的效率為84%．

考點(diǎn)：電功與熱量的綜合計(jì)算．