Question

16．小华购买了一个暖手宝，某次小华测得暖手宝正常工作时，袋内0.3kg的水由19℃加热到79℃耗时3min，若暖手宝的热效率为70%，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），则 
（1）加热过程中水吸收的热量是多少？
（2）如图所示为暖手宝的工作电路图，发热体的额定功率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能，利用P=$\frac{W}{t}$发热体的功率即为额定功率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.3kg×（79℃-19℃）
=7.56×10⁴J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{7.56×1{0}^{4}J}{70%}$=1.08×10⁵J，
因用电器正常工作时的功率和额定功率相等，
所以，暖手宝的额定功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.08×1{0}^{5}J}{3×60s}$=600W；
答：（1）加热过程中水吸收的热量是7.56×10⁴J；
（2）如图所示为暖手宝的工作电路图，发热体的额定功率是600W．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到吸热公式、效率公式、电功率公式的应用以及串并联的辨别，便于激发学生探究物理现象的兴趣，体现了新课标的要求，属于中考热点题目．