Question

5．圖甲是一種電熱暖手寶，其主要參數(shù)如圖乙所示．袋內(nèi)通常用水來充當(dāng)吸熱或放熱的物質(zhì)，是因?yàn)樗�的比熱容較大．使用前要先給其通電加熱，當(dāng)此電熱暖手寶正常工作，暖手寶內(nèi)水的溫度由原來的5℃上升至65℃時(shí)，指示燈熄滅．


（1）暖手寶完成上述加熱過程水需要吸收多少熱量？
（2）暖手寶正常工作時(shí)加熱絲的電阻是多少？
（3）若此暖手寶的電熱效率是84%，在額定電壓下完成上述加熱過程需要多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

分析 （1）知道水的體積，利用密度公式求水的質(zhì)量，知道水溫度的變化，根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q_吸=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)電阻的計(jì)算公式計(jì)算即可；
（3）若此暖手寶的電熱效率是84%，所以W×84%═Q_吸，再根據(jù)W=Pt即可求出加熱時(shí)間．

解答 解：
（1）溫度從5℃升高到65℃，此過程中水吸收的熱量是
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（65℃-5℃）=2.52×10⁵J；
（2）暖手寶正常工作時(shí)的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{500W}$=96.8Ω；
（3）因?yàn)閃×84%═Q_吸，所以W=$\frac{{Q}_{吸}}{84%}$=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{84%}$=3×10⁵J，
有因?yàn)閃=Pt，所以t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3×1{0}^{5}J}{500W}$=600s=10min．
答：暖手寶完成上述加熱過程水需要吸收2.52×10⁵J熱量；
（2）暖手寶正常工作時(shí)加熱絲的電阻是96.8Ω；
（3）若此暖手寶的電熱效率是84%，在額定電壓下完成上述加熱過程需要10min．

點(diǎn)評(píng) 本題由電熱水袋入手考查相關(guān)的物理知識(shí)，關(guān)鍵是對(duì)公式的靈活運(yùn)用．