Question

 家庭浴室中常用的暖灯型浴霸是通过灯泡的热辐射来升高光照区域内空气温度的。小明家浴室内的浴霸由四只标有“220V  250W”的同规格发热灯组成，小明测得浴室的面积为6m²，高为2.5m。查资料得知当地空气的密度为1.2kg/m³，比热容为1.0×10³J/（kg•℃）。当四只灯泡同时正常工作25min后，测得浴室内的空气温度从13℃上升到28℃。求：

  （1）浴室内空气的质量。

  （2）浴室内空气吸收的热量。

  （3）浴霸加热浴室内空气的效率。

Answer 1

解：（1）浴室内空气的质量m=ρV=ρSh=1.2kg/m³×6m²×2.5m=18kg

       （2）浴室内空气吸收的热量Q_吸=cm（t-t₀）

=1.0×10³J/（kg•℃）×18kg×（28℃-13℃）

=2.7×10⁵J

       （3）四只灯泡同时正常工作时，四只灯的总功率：P=250W×4=1000W，
25min消耗的电能：W=Pt=1000W×25×60s=1.5×10⁶J

浴霸加热浴室内空气的效率：η=Q_吸/ W=（2.7×10⁵J）/（1.5×10⁶J）=18%

答：（1）浴室内空气的质量为18kg；（2）浴室内空气吸收的热量为2.7×10⁵J；
（3）浴霸加热浴室内空气的效率为18%．