Question

【題目】如圖所示是一種常見的封閉電熱水袋，其性能參數如表中所示。已知電熱水袋加熱效率為80%，水的比熱容c=4.2×103J/（kg℃），水的密度ρ=1.0×103kg/m3．將袋內20℃的水加熱到自動斷電，求：

（1）袋內水吸收的熱量

（2）需要的加熱時間

Answer 1

【答案】（1）1.68×105J；（2）525s。

【解析】（1）由ρ=m/V可知，袋內水的質量是：m=ρ水 V=1.0×103 kg/m3 ×1.0×103 =1kg，

由Q吸=cm（t-t0）可知，袋內水吸收的熱量是：Q=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×1kg×（60℃-20℃）=1.68×105 J；

（2）由η=Q/W可知，加熱過程消耗電能是：W=Q/η=1.68×105J/80%=2.1×105 J，

由P=W/t可知，需要的加熱時間是：t=W/P=2.1×105J/400W=525s。