Question

12．如圖所示是某型號(hào)的浴室防霧鏡，其背面粘貼有等大的電熱膜．使用時(shí)，鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，便于成像．下表是該防霧鏡的相關(guān)數(shù)據(jù)：

面積大小	11dm2
鏡子質(zhì)量	1.1kg
額定電壓	220V
額定功率	1W/dm2

（1）求防霧鏡正常工作時(shí)的電流．
（2）經(jīng)測(cè)試，在-10℃環(huán)境下．正常工作400s使平面鏡的平均溫度升高到30℃，求電熱膜紿平面鏡的加熱效率．玻璃的比熱容為0.75×10³J/（kg•℃）
（3）“使平面鏡的平均溫度升高到30℃”這是綜合考慮了哪些因素后確定的？

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)題意求出防霧鏡正常工作時(shí)的電功率，再根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出防霧鏡正常工作時(shí)的電流；
（2）根據(jù)Q_吸=cm△t求出平面鏡吸收的熱量，根據(jù)Q=W=Pt求出電熱膜產(chǎn)生的熱量，利用效率公式求出電熱膜給平面鏡的加熱效率；
（3）“使平面鏡的平均溫度升高到30℃”這是綜合考慮了內(nèi)外兩種因素．

解答 解：（1）防霧鏡的面積：
S=11dm²，
防霧鏡正常工作的功率為：
P=10W/dm²×11dm²=110W，
由P=UI可得，正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{110W}{220V}$=0.5A；
（2）正常工作2分鐘，平面鏡溫度的變化量：
△t=t-t₀=30℃-（-10℃）=40℃，
平面鏡吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=0.75×10³J/（kg•℃）×1.1kg×40℃=3.3×10⁴J，
正常工作2分鐘，電熱膜產(chǎn)生的熱量：
Q=W=Pt=110W×400s=4.4×10⁴J，
加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$=$\frac{3.3×1{0}^{4}J}{4.4×1{0}^{4}J}$=75%．
（3）“使平面鏡的平均溫度升高到30℃”這是綜合考慮了熱水汽化后遇到冷的平面鏡會(huì)液化成小水滴附著在在平面鏡上，故提高平面鏡的溫度，在使用時(shí)，鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，便于成像因素．
答：（1）防霧鏡正常工作時(shí)的電流為0.5A；
（2）電熱膜給平面的加熱效率為75%；
（3）“使平面鏡的平均溫度升高到30℃”這是綜合考慮了熱水汽化后遇到冷的平面鏡會(huì)液化成小水滴附著在在平面鏡上，故提高平面鏡的溫度，在使用時(shí)，鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，便于成像因素．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到電功率公式、熱量的計(jì)算、效率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是表格信息的理解與應(yīng)用．