Question

【題目】如圖所示是一種常見的封閉式電熱水袋，其性能參數如表中所示。袋內的水由20℃開始加熱到斷開（c=4.2×103J/（kg℃。），ρ=1.0×103kg/m3）求：

額定電壓	額定加熱功率	袋內水的體積	自動斷開溫度
220V	400W	1×10-3m3	60℃

(1)袋內水的質量是多少？

(2)從開始加熱到斷開水吸收的熱量是多少？

(3)電熱水袋正常工作時的電流是多少？

(4)電熱水袋正常工作時的電阻是多少？

(5)從開始加熱到斷開時間為525s，消耗電能是多少？

(6)電熱水袋加熱的效率是多少？

Answer 1

【答案】(1) 1kg；(2) 1.68×105J；(3) 1.82A；(4) 121Ω；(5) 2.1105J；(6) 80%

【解析】

(1)由ρ=可得袋內水的質量

m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.0×103m3=1kg

袋內水的質量為1kg。

(2)袋內水吸收的熱量

Q=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(60℃20℃)=1.68×105J

袋內水吸收的熱量為1.68×105J。

(3) 電熱水袋正常工作時的功率P=400W，電壓U=220V，根據P=UI可得，正常工作的電流

I==≈1.82A

電熱水袋正常工作的電流為1.82A。

(4)根據P=可得，電熱水袋正常工作時的電阻

R===121Ω

電熱水袋正常工作時的電阻為121Ω。

(5)從開始加熱到斷開時間為525s，消耗電能

W=Pt=400W525s=2.1105J

從開始加熱到斷開時間為525s，消耗電能是2.1105J。

(6) 電熱水袋的熱效率

η=×100%=×100%=80%

電熱水袋加熱的效率是80%。

答：(1)袋內水的質量是1kg；

(2)從開始加熱到斷開水吸收的熱量是1.68×105J；

(3)電熱水袋正常工作時的電流是1.82A；

(4)電熱水袋正常工作時的電阻是121Ω；

(5)從開始加熱到斷開時間為525s，消耗電能是2.1105J；

(6)電熱水袋加熱的效率是80%。