Question

4．小華購買了一個暖手寶，從說明書中知道了它的額定功率是600W，暖手寶中的水袋內裝有0.3kg的水．某次小華將袋內的水由20℃加熱到80℃耗時3min．水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），求：
（1）加熱過程中水吸收的熱量是多少？
（2）暖手寶消耗的電能是多少？
（3）暖手寶加熱的效率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的溫度升高值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）暖手寶正常工作時的電功率為額定功率，又知道工作時間，利用W=Pt求暖手寶消耗的電能；
（3）水吸收的熱量是有用的能量，暖手寶消耗的電能為總能量，利用效率公式求暖手寶的效率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.3kg×（80℃-20℃）=7.56×10⁴J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可知，暖手寶消耗的電能：
W=Pt=600W×3×60s=1.08×10⁵J；
（3）暖手寶加熱的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{7.56×1{0}^{4}J}{1.08×1{0}^{5}J}$×100%=70%．
答：（1）暖手寶加熱的效率7.56×10⁴J；
（2）暖手寶消耗的電能是1.08×10⁵J；
（3）暖手寶加熱的效率是70%．

點評 本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意單位統(tǒng)一．