Question

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4只標(biāo)有“220V 250W”的同規(guī)格發(fā)熱燈泡組成，小明測(cè)得浴室的面積為6m²，高為2.5m，查資料得知當(dāng)?shù)乜諝獾谋葻崛轂閏=1.0×10³ J/（kg?℃），空氣的密度為ρ=1.2kg/m³，當(dāng)4只燈泡同時(shí)正常工作25min后，測(cè)得浴室內(nèi)空氣溫度從l3℃上升到28℃，求：
（1）浴室內(nèi)空氣吸收的熱量；
（2）25min浴霸消耗的電能；
（3）浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率．

Answer 1

解：（1）由ρ=可得，空氣的質(zhì)量：
m=ρV=1.2kg/m³×6m²×2.5m=18kg，
空氣吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=1.0×10³J/（kg?℃）×18kg×（28℃-13℃）=2.7×10⁵J；
（2）∵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；
（3）浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率：
η=×100%=×100%=18%．
答：（1）浴室內(nèi)空氣吸收的熱量為2.7×10⁵J；
（2）25min浴霸消耗的電能為1.5×10⁶J；
（3）浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率為18%．
分析：（1）知道浴室的面積和高，可求空氣的體積，利用密度公式求空氣的質(zhì)量，利用Q_吸=cm（t-t₀）計(jì)算出空氣吸收的熱量；
（2）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；
（3）利用η=×100%求出浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的效率．
點(diǎn)評(píng)：本題為電功和熱量的綜合計(jì)算題，考查了學(xué)生對(duì)密度公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，關(guān)鍵是知道燈暖型浴霸的銘牌（額定電壓、額定功率）和正常工作時(shí)間求浴霸消耗的電能．