Question

【题目】如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如表所示，请完成下列各题：

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1L	55℃

（1）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×105J的热量，袋内水的初温是多少？（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 ， 水的比热容c=4.2×103J/（kg℃））
（2）电热水袋此次在额定电压下通电15分钟指示灯熄灭，则电热水袋发热效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：电热水袋中充水的体积：

V=1L=1dm3=1×10﹣3m3，

由ρ= 可得，电热水袋中充水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，

由Q吸=cm（t﹣t0）可得，袋内水的初温：

t0=t﹣ =55℃﹣ =5℃

（2）解：由P= 可得，电热水袋在额定电压下通电15min消耗的电能：

W=Pt=500W×15×60s=4.5×105J，

则电热水袋的发热效率：

η= ×100%= ×100%≈46.7%

【解析】（1）由表格数据可知电热水袋中充水的体积，根据m=ρV求出电热水袋中充水的质量，又知道水的末温、吸收的热量，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水的初温；（2）电热水袋此次在额定电压下工作的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，利用η= ×100%求出电热水袋的发热效率．