Question

【题目】如图所示是一种常见的封闭式电热水袋，其性能参数如表中所示。袋内的水由20℃开始加热到断开（c=4.2×103J/（kg℃。），ρ=1.0×103kg/m3）求：

额定电压	额定加热功率	袋内水的体积	自动断开温度
220V	400W	1×10-3m3	60℃

(1)袋内水的质量是多少？

(2)从开始加热到断开水吸收的热量是多少？

(3)电热水袋正常工作时的电流是多少？

(4)电热水袋正常工作时的电阻是多少？

(5)从开始加热到断开时间为525s，消耗电能是多少？

(6)电热水袋加热的效率是多少？

Answer 1

【答案】(1) 1kg；(2) 1.68×105J；(3) 1.82A；(4) 121Ω；(5) 2.1105J；(6) 80%

【解析】

(1)由ρ=可得袋内水的质量

m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103m3=1kg

袋内水的质量为1kg。

(2)袋内水吸收的热量

Q=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(60℃20℃)=1.68×105J

袋内水吸收的热量为1.68×105J。

(3) 电热水袋正常工作时的功率P=400W，电压U=220V，根据P=UI可得，正常工作的电流

I==≈1.82A

电热水袋正常工作的电流为1.82A。

(4)根据P=可得，电热水袋正常工作时的电阻

R===121Ω

电热水袋正常工作时的电阻为121Ω。

(5)从开始加热到断开时间为525s，消耗电能

W=Pt=400W525s=2.1105J

从开始加热到断开时间为525s，消耗电能是2.1105J。

(6) 电热水袋的热效率

η=×100%=×100%=80%

电热水袋加热的效率是80%。

答：(1)袋内水的质量是1kg；

(2)从开始加热到断开水吸收的热量是1.68×105J；

(3)电热水袋正常工作时的电流是1.82A；

(4)电热水袋正常工作时的电阻是121Ω；

(5)从开始加热到断开时间为525s，消耗电能是2.1105J；

(6)电热水袋加热的效率是80%。