Question

12．如图甲是张老师买的电热暖手宝，其主要参数如图乙所示．袋内通常用水来当吸热或放热的物质，使用前要先给其通电加热，暖手宝内水的温度由原来的5℃上升至65℃，指示灯熄灭．已知电热暖手宝的发热效率为84%．求：
（1）此过程中水吸收的热量【水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）】；
（2）在正常工作情况下将暖手宝内水的温度由5℃加热至65℃所需的通电时间．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的初温和末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能，利用P=$\frac{W}{t}$求出需要的通电时间．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（65℃-5℃）=2.52×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{84%}$=3×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的通电时间：
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{3×1{0}^{5}J}{500W}$=600s．
答：（1）此过程中水吸收的热量为2.52×10⁵J；
（2）在正常工作情况下将暖手宝内水的温度由5℃加热至65℃所需的通电600s．

点评 本题考查了吸热公式和效率公式、电功公式的应用，是一道较为简单的电功与热量的综合题．