Question

【题目】如图所示是某电热水袋内部电路的示意图，L是指示灯，R是加热电阻，阻值为100Ω．某次给热水袋加热，通过电阻R的电流为2A，通电7min，水温由l8℃升高到50℃．热水袋内水的质量是1kg，水的比热容是4.2×103J/（kg℃）．试求：

（1）水吸收的热量是多少？
（2）加热过程中，电阻R产生的热量是多少？
（3）热水袋加热水的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的热量：

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

答：水吸收的热量是1.344×105J；

（2）解：加热过程中，电阻R产生的热量：

Q=I2Rt=（2A）2×100Ω×420s=1.68×105J；

答：加热过程中，电阻R产生的热量是1.68×105J；

（3）解：热水袋加热水的效率：

η= ×100%=80%．

答：热水袋加热水的效率是80%．

【解析】（1）Q吸=cm(t-t0)=cm△t升 （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克·℃)；m是质量；t0是初始温度；t 是后来的温度；
（2）焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比；公式：Q=I2Rt ；（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒）
（3）热水袋加热水的效率为水吸收的热量与电阻R产生的热量之比.