Question

小平家新买了一个“暖手宝”其铭牌如右图所示，关于“暖手宝”内的物质是不是纯水的，小平和小宇的意见不一，两人讨论决定：不破坏它，通过测定比热容的方法来确定是否为纯水；小宇查得水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）；测出室温状态下“暧手宝”的初温为10℃，在家庭电路电压稳定时接通电源，500秒后自动断电，断电时测得“暖手宝”的温度正好上升到80℃．

额定电压	220V
额定功率	300W
最高温度	80℃
热效率	98%
液体质量	0.6kg
升温时间	500s

（1）这个过程中消耗的电能是多少？
（2）如果热效率按98%计算，“暖手宝”内液体吸收的热量是多少？
（3）“暖手宝”内的液体的比热容大约是多少？这种“暖手宝”内的液体是不是水？

Answer 1

分析：（1）暖手宝工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出这个过程中消耗的电能；
（2）根据效率公式求出暖手宝内液体吸收的热量；
（3）知道液体的质量和温度的变化以及吸收的热量，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出液体的比热容，进一步判断液体是不是水．

解答：解：（1）这个过程中消耗的电能：
W=Pt=300W×500s=1.5×10⁵J；
（2）暖手宝内液体吸收的热量：
Q_吸=Wη=1.5×10⁵J×98%=1.47×10⁵J；
（3）∵Q_吸=cm（t-t₀），
∴液体的比热容：
c=

Q吸

m(t-t0)

=

1.47×105J

0.6kg×(80℃-10℃)

=3.5×10³J/（kg?℃）＜4.2×10³J/（kg?℃），
∴该液体不是水．
答：（1）这个过程中消耗的电能是1.5×10⁵J；
（2）“暖手宝”内液体吸收的热量是1.47×10⁵J；
（3）“暖手宝”内的液体的比热容大约是3.5×10³J/（kg?℃），这种“暖手宝”内的液体不是水．

点评：本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功公式、效率公式、热量公式的应用，是一道较为简单的计算题．