Question

【題目】如圖所示是某電熱水袋內部電路的示意圖，L是指示燈，R是加熱電阻，阻值為100Ω．某次給熱水袋加熱，通過電阻R的電流為2A，通電7min，水溫由l8℃升高到50℃．熱水袋內水的質量是1kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg℃）．試求：

（1）水吸收的熱量是多少？

（2）加熱過程中，電阻R產生的熱量是多少？

（3）熱水袋加熱水的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）水吸收的熱量是1.344×105J；

（2）加熱過程中，電阻R產生的熱量是1.68×105J；

（3）熱水袋加熱水的效率是80%

【解析】

試題分析：（1）知道水的質量、比熱容、水的初溫和末溫，利用Q吸=cm（t﹣t0）求水吸收的熱量（有用能量）；

（2）知道加熱電阻的阻值和通過的電流，利用焦耳定律求電阻R產生的熱量（總能量）；

（3）利用效率公式求熱水袋加熱水的效率．

解：

（1）水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（50℃﹣18℃）=1.344×105J；

（2）加熱過程中，電阻R產生的熱量：

Q=I2Rt=（2A）2×100Ω×420s=1.68×105J；

（3）熱水袋加熱水的效率：

η==×100%=80%．

答：（1）水吸收的熱量是1.344×105J；

（2）加熱過程中，電阻R產生的熱量是1.68×105J；

（3）熱水袋加熱水的效率是80%．