Question

（2013?咸寧）家庭浴池中常用的暖燈型浴霸是通過燈泡的熱輻射來升高光照區域內空氣溫度的．某型號浴霸由四只標有“220V 750W”的同規格發熱燈組成，如圖所示．若當地空氣的密度為1.2kg/m³，測得浴室的面積為6m²，高為2.5m，浴室內空氣質量m=

18

kg；當四只燈泡同時正常工作250s時，發熱燈加熱產生的熱量是

7.5×10⁵

J，此過程浴室內的空氣溫度從10℃上升到25℃，空氣的比熱容為1.0×10³J（kg?℃），浴室內空氣吸收的熱量是

2.7×10⁵

J；浴霸加熱浴室內空氣的能量轉化率是

36

%．

Answer 1

分析：（1）知道浴室的面積和高，可求空氣的體積，再利用密度公式求空氣的質量；
（2）燈泡正常工作時的功率等于其額電功率，求出四只燈同時正常動作時的功率，利用Q=W=Pt求它們同時正常工作250s時，發熱燈加熱產生的熱量；
（3）求出了空氣的質量，知道空氣的比熱容、溫度升高值，利用Q_吸=cm△t求浴室內空氣吸收的熱量；
（4）利用η=

Q吸

W

×100%浴霸加熱浴室內空氣的能量轉化率．

解答：解：
（1）空氣的體積：
V=Sh=6m²×2.5m=15m³，
∵ρ=

m

V

，
∴空氣的質量：
m=ρV=1.2kg/m³×15m³=18kg；
（2）四只燈泡同時正常工作時的功率：
P=P_額×4=750W×4=3000W，
它們同時正常工作250s時，發熱燈加熱產生的熱量：
Q=W=Pt=3000W×250s=7.5×10⁵J；
（3）浴室內空氣吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=1.0×10³J（kg?℃）×18kg×（25℃-10℃）=2.7×10⁵J；
（4）浴霸加熱浴室內空氣的能量轉化率：
η=

Q吸

W

×100%=

2.7×105J

7.5×105J

×100%=36%．
故答案為：18；7.5×10⁵；2.7×10⁵；36．

點評：本題為電學和熱學綜合題，考查了學生對密度公式、吸熱公式、電功率公式和效率公式的了解與掌握，雖知識點多、綜合性強，但都屬于基礎，難度不大！