Question

（2012?潍坊）寿光是闻名全国的蔬菜之乡，一年四季向全国供应优质新鲜蔬菜，如图为寿光三元朱村所建的密封冬暖蔬菜大棚示意图，大棚东西走向，长度为100m，容积为2×10³m³．大棚顶部长方形塑料薄膜的宽度为10m，空气的比热容为1.0×10³J/（kg?℃）
（1）天气晴朗的某天，从早上8点到中午12点，棚内温度由15℃升高到35℃．塑料薄膜每平米每小时透过的光能量平均为3×10⁴J．透射到棚内的光能量全部被棚内空气吸收，但由于内外温差较大，所吸收的能量有60%又散失到大棚外．求棚内气体的密度．
（2）阴天时，要在塑料薄膜上面覆盖厚厚的草帘，并改用电炉子为大棚取暖，大棚内气体吸收的热量为电炉子释放热量的

2

3

，要想用2h将棚内的温度由15℃升高到35℃，需要将多少个阻值为24.2Ω的电炉子并联接入到220V的电路中？

Answer 1

分析：（1）先求出大棚在4h内吸收的热量，然后根据空气的比热求出棚内气体的质量，最后求出棚内气体的密度；
（2）先求出电炉子产生的总热量，根据气体吸收的热量与电炉子产生的热量间的关系，求出电炉子的个数．

解答：解：（1）大棚塑料薄膜的面积S=100m×10m=1000m²，
大棚在12h-8h=4h内实际吸收的热量
Q_吸=3×10⁴J/（m²?h）×1000m²×4h×（1-60%）=4.8×10⁷J，
棚内空气的质量m=

Q吸

c△t

=

4.8×107J

1.0×103J/(kg?℃)×(35℃-15℃)

=2.4×10³kg，
棚内气体的密度ρ=

m

V

=

2.4×103kg

2×103m3

=1.2kg/m³；
答：棚内气体的密度是1.2kg/m³．
（2）电炉子产生的总热量Q_总=n

U2

R

t
大棚内气体吸收的热量Q_吸=

2

3

Q_总，即：Q_吸=

2

3

×n

U2

R

t，
则电炉子的个数n=

3Q吸R

2U2t

=

3×4.8×107J×24.2Ω

2×(220V)2×2×3600s

=5；
答：需要5个电炉子并联接入电路．

点评：本题考查了求大棚内气体的密度、求电炉子的个数问题，认真审题，充分理解题意是正确解题的前提与基础；解题是要认真、细心．