Question

【題目】如圖甲是某同學(xué)家的水族箱，箱內(nèi)盛水30L，為了讓熱帶魚有一個舒適的生活環(huán)境，箱內(nèi)裝有一個“220V 200W”的電加熱棒給水加熱，當(dāng)水溫升到設(shè)定值時加熱棒便自動停止工作，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)，水溫隨時間變化圖像如圖乙所示。（c水=4.2×103J/(kg·℃)求：

（1）水族箱內(nèi)水的質(zhì)量。

（2）正常工作時，通過電加熱棒的電流（保留兩位小數(shù)）。

（3）電加熱棒給水加熱時的效率。

Answer 1

【答案】（1）30kg；（2）0.91A；（3）63%

【解析】

（1）．根據(jù)得，30L水的質(zhì)量為；

m=ρV=1.0×103kg/m3×30×10-3m3=30kg，

（2）．根據(jù)得，正常工作時，通過電加熱棒的電流：

；

（3）．如圖，加熱過程中溫度由22℃加熱到28℃，根據(jù)Q吸=cm（t-t0）得水吸收的熱量：

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（28℃-22℃）=7.56×105J；

加熱時間100min內(nèi)消耗的電能為：

W=Pt=200W×100×60s=1.2×106J，

電加熱棒給水加熱時的效率：

。