题目内容
【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?
【答案】(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%
【解析】
试题分析:(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:
(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==
×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%.
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