Question

【題目】家庭浴室中常用的燈暖型浴霸是通過燈泡的熱輻射來升高光照區(qū)域內(nèi)空氣溫度的，小明家浴室內(nèi)浴霸由四只標(biāo)有“220V 250W”的同規(guī)格發(fā)熱燈組成，小明測得浴室的面積為6m2，高為2.5m，查資料得知當(dāng)?shù)乜諝獾拿芏葹?.2kg/m3，比熱容為1.0×103J/（kg℃），當(dāng)四只燈泡同時(shí)正常工作25min后，測得浴室內(nèi)空氣溫度從13℃上升到28℃，求：

（1）浴室內(nèi)空氣的質(zhì)量；

（2）浴室內(nèi)空氣吸收的熱量；

（3）浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率．

Answer 1

【答案】（1）浴室內(nèi)空氣的質(zhì)量為18kg；

（2）浴室內(nèi)空氣吸收的熱量為2.7×105J；

（3）浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率為18%

【解析】

試題分析：（1）求出浴室的容積（空氣的體積），利用m=ρV求空氣的質(zhì)量；

（2）知道空氣的初溫和末溫，根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q吸=cm△t計(jì)算出空氣吸收的熱量（有用能量）；

（3）由于四只燈泡同時(shí)正常工作，可求四只燈的總功率，知道正常工作時(shí)間，根據(jù)W=Pt計(jì)算出消耗的電能（總能量），根據(jù)η=求出浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率．

解：

（1）空氣的質(zhì)量：

m=ρV=1.2kg/m3×6m2×2.5m=18kg；

（2）空氣吸收的熱量：

Q吸=cm△t=1.0×103J/（kg℃）×18kg×（28℃﹣13℃）=2.7×105J；

（3）∵四只燈泡同時(shí)正常工作，

∴四只燈的總功率：

P=250W×4=1000W，

25min消耗的電能：

W=Pt=1000W×25×60s=1.5×106J，

浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率：

η=×100%=×100%=18%．

答：（1）浴室內(nèi)空氣的質(zhì)量為18kg；

（2）浴室內(nèi)空氣吸收的熱量為2.7×105J；

（3）浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率為18%．