Question

【题目】如图甲是某同学家的水族箱，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．求：
（1）水族箱内水吸收的热量；[C水=4.2×103J/（kg℃）]
（2）电加热棒给水加热时的效率．

Answer 1

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

由图可知，加热过程中温度由22℃加热到28℃，

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

（2）解：加热时间为100min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%

【解析】（1）由m=ρV求水的质量，由图乙可知温度的变化，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）应用W=Pt求出消耗的电能，应用效率公式可以求出电加热棒给水加热时的效率．