Question

【題目】如圖甲是某同學家的水族箱，箱內盛水40L，為了讓熱帶魚有一個舒適的生活環境，箱內裝有一個“220V 200W”的電加熱棒給水加熱，當水溫升到設定值時，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，使箱內水溫穩定在一定范圍之內，水溫隨時間變化圖象如圖乙所示．求：
（1）水族箱內水吸收的熱量；[C水=4.2×103J/（kg℃）]
（2）電加熱棒給水加熱時的效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：40L水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3=40kg，

由圖可知，加熱過程中溫度由22℃加熱到28℃，

水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（28℃﹣22℃）=1.008×106J

（2）解：加熱時間為100min消耗的電能：

W=Pt=200W×100×60s=1.2×106J，

電加熱棒給水加熱時的效率：

η= ×100%= ×100%=84%

【解析】（1）由m=ρV求水的質量，由圖乙可知溫度的變化，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）應用W=Pt求出消耗的電能，應用效率公式可以求出電加熱棒給水加熱時的效率．