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，其性能指標如下表所示。

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	65℃

（1）請你計算電熱水袋中充水的質量。

（2）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？

（3）電熱水袋此次在額定電壓下通電10分鐘指示燈熄滅，則電熱水袋的發熱效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）1kg；（2）15℃；（3）70%

【解析】試題分析：（1）由ρ=m/V可得水的質量為：m=ρV=1000kg/m3×1×10-3m3=1kg；

（2）根據Q=cm（t-t0）可得：t0=t-Q/cm=65℃-2.1×105J/4.2×103J/(kg℃)×1kg=15℃；

（3）由P=W/t可得電熱水袋在額定電壓下通電10min消耗的電能為：W=Pt=500W×10×60s=3×105J，

則效率為：η=Q/W×100%=2.1×105J/3×105J/×100%=70%