Question

16．小華購買了一個暖手寶，某次小華測得暖手寶正常工作時，袋內0.3kg的水由19℃加熱到79℃耗時3min，若暖手寶的熱效率為70%，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），則 
（1）加熱過程中水吸收的熱量是多少？
（2）如圖所示為暖手寶的工作電路圖，發熱體的額定功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$發熱體的功率即為額定功率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.3kg×（79℃-19℃）
=7.56×10⁴J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{7.56×1{0}^{4}J}{70%}$=1.08×10⁵J，
因用電器正常工作時的功率和額定功率相等，
所以，暖手寶的額定功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.08×1{0}^{5}J}{3×60s}$=600W；
答：（1）加熱過程中水吸收的熱量是7.56×10⁴J；
（2）如圖所示為暖手寶的工作電路圖，發熱體的額定功率是600W．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應用題，涉及到吸熱公式、效率公式、電功率公式的應用以及串并聯的辨別，便于激發學生探究物理現象的興趣，體現了新課標的要求，屬于中考熱點題目．