Question

6．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

分析 （1）知道水的质量、比热容、水的初温和末温，利用Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量（有用能量）；
（2）知道加热电阻的阻值和通过的电流，利用焦耳定律求电阻R产生的热量（总能量）；
（3）利用效率公式求热水袋加热水的效率．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（50℃-18℃）=1.344×10⁵J；
（2）加热过程中，电阻R产生的热量：
Q=I²Rt=（2A）²×100Ω×420s=1.68×10⁵J；
（3）热水袋加热水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$=$\frac{1.344×1{0}^{5}J}{1.68×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）水吸收的热量是1.344×10⁵J；
（2）加热过程中，电阻R产生的热量是1.68×10⁵J；
（3）热水袋加热水的效率是80%．

点评 本题考查了吸热公式、焦耳定律公式和效率公式的应用，属于基础题目．