Question

如圖所示是～水族箱，箱內(nèi)裝有50cm深的水．打開裝飾用照明燈后，水清草碧，特別美麗．水族箱的銘牌如右表所示．求：

（1）距水箱底部5cm深處的魚受到水的壓強(qiáng)．
（2）如果用兩只加熱棒同時(shí)加熱，將水族箱里的水由25℃加熱到30℃，需要加熱3h，則電熱棒的加熱效率是多少？（水族箱內(nèi)其他物體的體積和吸熱情況忽略不計(jì)）[g=l0N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）已知水的深度，根據(jù)公式p=ρgh可求距水箱底部15cm處的魚受到的壓強(qiáng)．
（2）先利用密度公式變形計(jì)算出水的質(zhì)量，再根據(jù)公式Q_吸=cm（t-t₀）求出吸收的熱量，利用W=Pt求出消耗的電能，根據(jù)η=

Q

W

求得電熱棒的加熱效率．

解答：解：（1）距水箱底15cm處的魚受到的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×（0.5m-0.05m）=4500Pa．
（2）∵ρ=

m

V

，
∴m=ρV=1.0×10³kg/m³×（0.9m×0.4m×0.5m）=180kg，
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×180kg×（30℃-25℃）=3.78×10⁶J．
由P=

W

t

得W=Pt=200W×2×3×3600s=4.32×10⁶J．
η=

Q

W

×100%=

3.78×103J

4.32×106J

×100%=87.5%．
答：（1）距水箱底部5cm深處的魚受到水的壓強(qiáng)為4500Pa．
（2）電熱棒的加熱效率是87.5%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查液體壓強(qiáng)、質(zhì)量、消耗電能、功率、熱量、時(shí)間等的計(jì)算，考查面比較廣，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，容易出錯(cuò)的是水的深度，指的是距離液面的垂直高度，電加熱棒的額定功率是兩個(gè)的．還要學(xué)會(huì)從所給信息中得出有用的數(shù)據(jù)．