Question

10．如圖所示是一種常見的電熱水袋，其性能指標(biāo)如表所示，請完成下列各題：
[ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

額定電壓	額定加熱功率	指示燈功率	袋內(nèi)充水	自動斷電溫度
220V	500W	≤0.2W	1L	65℃

（1）給它通電，當(dāng)達到斷電溫度時，水共吸收了2.1×10⁵J的熱量，袋內(nèi)水的初溫是多少？
（2）電熱水袋此次在額定電壓下通電10分鐘指示燈熄滅（自動斷電），則電熱水袋的發(fā)熱效率是多少？

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)密度的變形公式求出水的質(zhì)量，然后根據(jù)Q=cm△t求出水溫度的變化量，再進一步得出水的初溫．
（2）先根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，然后根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出熱水袋的效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
由Q_吸=cm△t可得，水溫度的變化量：△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×1kg}$=50℃，
水的初溫：t₀=65℃-50℃=15℃；
（2）熱水袋工作10min消耗的電能：W=Pt=500W×10×60s=3×10⁵J，
電熱水袋的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）袋內(nèi)水的初溫為15℃；
（2）電熱水袋的發(fā)熱效率是70%．

點評 此題考查了有關(guān)質(zhì)量的計算、吸熱公式的運用、效率的求解，屬于綜合性較強的題目，但難度不大．