Question

【題目】如圖所示是某電熱水袋內(nèi)部電路的示意圖，L是指示燈，R是加熱電阻，阻值為100Ω．某次給熱水袋加熱，通過電阻R的電流為2A，通電7min，水溫由l8℃升高到50℃．熱水袋內(nèi)水的質(zhì)量是1kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg℃）．試求：

（1）水吸收的熱量是多少？
（2）加熱過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）熱水袋加熱水的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（50℃﹣18℃）=1.344×105J；

答：水吸收的熱量是1.344×105J；

（2）解：加熱過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量：

Q=I2Rt=（2A）2×100Ω×420s=1.68×105J；

答：加熱過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量是1.68×105J；

（3）解：熱水袋加熱水的效率：

η= ×100%=80%．

答：熱水袋加熱水的效率是80%．

【解析】（1）Q吸=cm(t-t0)=cm△t升 （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克·℃)；m是質(zhì)量；t0是初始溫度；t 是后來的溫度；
（2）焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比；公式：Q=I2Rt ；（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒）
（3）熱水袋加熱水的效率為水吸收的熱量與電阻R產(chǎn)生的熱量之比.