Question

7．如圖甲所示是一種常見的電熱水袋，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，其性能指標如表所示，請完成下列各問：

額定電壓	額定加熱功率	指示燈功率	袋內(nèi)充水	自動斷電溫度
220V	500W	≤0.2W	1000mL	65℃

（1）電熱水袋中的充的水初溫是15℃，給它通電，當達到斷電溫度時，求水吸收的熱量．
（2）電熱水袋此次在額定電壓下加熱，電熱水袋的發(fā)熱效率是70%，求通電多少分鐘自動斷電，指示燈熄滅？

Answer 1

分析 （1）知道袋內(nèi)水的體積，利用密度公式求水的質(zhì)量；水的末溫為65℃，利用Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求消耗的電能，知道加熱功率，再利用t=$\frac{W}{P}$求通電時間．

解答 解：
（1）袋內(nèi)水的體積V=1000mL=1000cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量：
m=ρV=1g/cm³×1000cm³=1000g=1kg，
水的末溫為65℃，吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$得消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{70%}$=3×10⁵J，
通電時間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3×1{0}^{5}J}{500W}$=600s=10min．
答：（1）水吸收的熱量為2.1×10⁵J．
（2）通電10min自動斷電，指示燈熄滅．

點評 本題為電功和熱量的綜合計算題，考查了密度公式、吸熱公式、效率公式和電功率公式的應用，屬于綜合性較強的題目，但難度不大，計算時注意單位統(tǒng)一．