Question

图甲是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图．为了使用安全，电热水袋在用电加热到一定温度时温控开关S会自动切断电路，与此同时专用插头上的红色指示灯L会熄灭起提示作用．
（1）电热水袋里面一般用水作储能物质，除了水容易获得、成本低廉的原因外，还有一个重要原因是                                    ．
（2）温控开关s的内部结构如图丙所示：双金属片由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同，金属层            （填“a”或“b”）膨胀较快，达到一定温度时，双金属片向上拱起，从而切断电路．如果温控开关失灵，水温超过预定温度而不切断电源，热水袋会因内部压强过高而爆炸．为了更加安全，有的电热水器里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关             ．（选填“串联”或“并联）
（3）某电热水袋的性能指标如表，当热水袋中水原来的温度是10℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，试求该电热水袋的效率．[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]

Answer 1

解：（1）水的比热容大
（2）a；串联
（3）热水袋中的水的质量：
m=ρV=1000kg/m³×1×10^﹣3m³=1kg，
温度从10℃升高到80℃，此过程中水吸收的热量是
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×1kg×（80℃﹣10℃）=2.94×10⁵J；
消耗的电能：W=Pt=700W×10×60s=4.2×10⁵J，
则该电热水袋的发热效率为η===70%