Question

14．家庭浴室中常用的燈暖型浴霸是通過(guò)燈泡的熱輻射來(lái)升高光照區(qū)域內(nèi)的空氣溫度，暖燈型浴霸由四只標(biāo)有“220V 250W”的同規(guī)格發(fā)熱燈組成，當(dāng)四只燈泡同時(shí)正常工作25min時(shí)，發(fā)熱燈產(chǎn)生的熱量是1.5×10⁶J，此過(guò)程能使浴室內(nèi)18kg空氣的溫度從10℃上升到25℃，空氣的比熱容為1.0×10³J/（kg•℃），則浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率是18%．

Answer 1

分析 （1）由于四只燈泡同時(shí)正常工作時(shí)的功率等于其額電功率，可求四只燈的總功率，知道正常工作時(shí)間，根據(jù)Q=W=Pt求出發(fā)熱燈加熱產(chǎn)生的熱量（總能量）；
（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-t₀）計(jì)算出空氣吸收的熱量（有用能量），根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）四只發(fā)熱燈同時(shí)正常工作時(shí)的總功率：
P=4P_額=4×250W=1000W，
正常工作時(shí)間t=25min=1500s，
由P=$\frac{W}{t}$得，
發(fā)熱燈加熱產(chǎn)生的熱量：
Q=W=Pt=1000W×1500s=1.5×10⁶J．
（2）空氣吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=1.0×10³J/（kg•℃）×18kg×（25℃-10℃）=2.7×10⁵J，
則浴霸加熱浴室內(nèi)空氣的能量轉(zhuǎn)化率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.7×1{0}^{5}J}{1.5×1{0}^{6}J}$×100%=18%．
故答案為：1.5×10⁶；18．

點(diǎn)評(píng) 本題為電學(xué)和熱學(xué)的綜合題，考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、電功率公式和效率公式的掌握與運(yùn)用，雖知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識(shí)，難度不大．