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，水温随时间变化图像如图乙所示.（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. 答案： 解：水的体积：V=40L=0.04m3，由 ρ=mV 可得，水族箱内水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg答：水族箱内水的质量为40kg 解：由P=UI可得，正常工作时，通过电加热棒的电流： I=PU=200W220V≈0.9A答：正常工作时，通过电加热棒的电流为0.9A 解：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，由P=可得，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=Q吸W×100%=1.008×106J1.2×106J×100%=84% ．答：电加热棒给水加热时的效率为84%

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