如图是晓琳家的水族箱,箱内盛水40L,为了让热带鱼有一个舒适的生活环境,箱内装有一个“220V200W”的电加...
问题详情:
如图是晓琳家的水族箱,箱内盛水40L,为了让热带鱼有一个舒适的生活环境,箱内装有一个“220V 200W”的电加热棒给水加热,当水温升到设定值时加热棒便自动停止工作,待水温自然冷却到一定温度后再次加热,使箱内水温稳定在一定范围之内,水温随时间变化图象如图乙所示.(ρ水=1.0×103kg/m3 C水=4.2×103J/(kg•℃))求:
(1)水族箱内水的质量.
(2)正常工作时,通过电加热棒的电流.(保留一位小数)
(3)电加热棒给水加热时的效率.
【回答】
解:(1)水的体积:
V=40L=0.04m3,
水族箱内水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg;
(2)由P=UI可得,正常工作时,通过电加热棒的电流:
I==≈0.9A;
(3)由图可知,加热过程中温度由22℃加热到28℃,加热时间为100min,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(28℃﹣22℃)=1.008×106J,
消耗的电能:
W=Pt=200W×100×60s=1.2×106J,
电加热棒给水加热时的效率:
η=×100%=×100%=84%.
答:(1)水族箱内水的质量为40kg;
(2)正常工作时,通过电加热棒的电流为0.9A;
(3)电加热棒给水加热时的效率为84%.
知识点:热机效率
题型:计算题