Question

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？

Answer

（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．

【解析】

（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%．