Question

（2013?咸寧）家庭浴池中常用的暖燈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．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，浴室內(nèi)空氣質(zhì)量m=

18

kg；當(dāng)四只燈泡同時正常工作250s時，發(fā)熱燈加熱產(chǎn)生的熱量是

7.5×10⁵

J，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)空氣吸收的熱量是

2.7×10⁵

J；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）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；
（3）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；
（4）利用η=

Q吸

W

×100%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，
∵ρ=

m

V

，
∴空氣的質(zhì)量：
m=ρV=1.2kg/m³×15m³=18kg；
（2）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；
（3）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；
（4）浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率：
η=

Q吸

W

×100%=

2.7×105J

7.5×105J

×100%=36%．
故答案為：18；7.5×10⁵；2.7×10⁵；36．

點(diǎn)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(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大！