Question

12．如圖所示是某型號的浴室防霧鏡，其背面粘貼有等大的電熱膜．使用時，鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，便于成像．下表是該防霧鏡的相關(guān)數(shù)據(jù)：

面積大小	11dm2
鏡子質(zhì)量	1.1kg
額定電壓	220V
額定功率	1W/dm2

（1）求防霧鏡正常工作時的電流．
（2）經(jīng)測試，在-10℃環(huán)境下．正常工作400s使平面鏡的平均溫度升高到30℃，求電熱膜紿平面鏡的加熱效率．玻璃的比熱容為0.75×10³J/（kg•℃）
（3）“使平面鏡的平均溫度升高到30℃”這是綜合考慮了哪些因素后確定的？

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)題意求出防霧鏡正常工作時的電功率，再根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出防霧鏡正常工作時的電流；
（2）根據(jù)Q_吸=cm△t求出平面鏡吸收的熱量，根據(jù)Q=W=Pt求出電熱膜產(chǎn)生的熱量，利用效率公式求出電熱膜給平面鏡的加熱效率；
（3）“使平面鏡的平均溫度升高到30℃”這是綜合考慮了內(nèi)外兩種因素．

解答 解：（1）防霧鏡的面積：
S=11dm²，
防霧鏡正常工作的功率為：
P=10W/dm²×11dm²=110W，
由P=UI可得，正常工作時的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{110W}{220V}$=0.5A；
（2）正常工作2分鐘，平面鏡溫度的變化量：
△t=t-t₀=30℃-（-10℃）=40℃，
平面鏡吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=0.75×10³J/（kg•℃）×1.1kg×40℃=3.3×10⁴J，
正常工作2分鐘，電熱膜產(chǎn)生的熱量：
Q=W=Pt=110W×400s=4.4×10⁴J，
加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$=$\frac{3.3×1{0}^{4}J}{4.4×1{0}^{4}J}$=75%．
（3）“使平面鏡的平均溫度升高到30℃”這是綜合考慮了熱水汽化后遇到冷的平面鏡會液化成小水滴附著在在平面鏡上，故提高平面鏡的溫度，在使用時，鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，便于成像因素．
答：（1）防霧鏡正常工作時的電流為0.5A；
（2）電熱膜給平面的加熱效率為75%；
（3）“使平面鏡的平均溫度升高到30℃”這是綜合考慮了熱水汽化后遇到冷的平面鏡會液化成小水滴附著在在平面鏡上，故提高平面鏡的溫度，在使用時，鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，便于成像因素．

點評 本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到電功率公式、熱量的計算、效率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是表格信息的理解與應(yīng)用．