Question

【題目】如圖甲所示是一種常見的電熱水袋，圖乙是它的結構示意圖，其性能指標如表所示，請完成下列各題：

額定電壓	額定加熱功率	指示燈功率	袋內充水	自動斷電溫度
220V	500W	≤0.2W	1L	55℃

（1）給它通電，當達到斷電溫度時，水共吸收了2.1×105J的熱量，袋內水的初溫是多少？（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 ， 水的比熱容c=4.2×103J/（kg℃））
（2）電熱水袋此次在額定電壓下通電15分鐘指示燈熄滅，則電熱水袋發熱效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：電熱水袋中充水的體積：

V=1L=1dm3=1×10﹣3m3，

由ρ= 可得，電熱水袋中充水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，

由Q吸=cm（t﹣t0）可得，袋內水的初溫：

t0=t﹣ =55℃﹣ =5℃

（2）解：由P= 可得，電熱水袋在額定電壓下通電15min消耗的電能：

W=Pt=500W×15×60s=4.5×105J，

則電熱水袋的發熱效率：

η= ×100%= ×100%≈46.7%

【解析】（1）由表格數據可知電熱水袋中充水的體積，根據m=ρV求出電熱水袋中充水的質量，又知道水的末溫、吸收的熱量，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水的初溫；（2）電熱水袋此次在額定電壓下工作的功率和額定功率相等，根據W=Pt求出消耗的電能，利用η= ×100%求出電熱水袋的發熱效率．