Question

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示． 额定电压 额定

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示． 额定电压 额定加热功率 指示功率 袋内充水 自动断电温度 220V 500W ≤0.2W 1kg 65℃（1）电热水袋内充的是水，主要是利用了水的______大的性质．（2）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要______（选填“大”或“小”）得多．（3）热水袋中水的初始温度是15℃时，在额定电压下加热10min后，达到设定温度，温控开关自动断开，指示灯熄灭．求此过程中水吸收的热量．[C水=4.2×103J/（kg?℃）]（4）电热水袋的加热效率是多少（指示灯耗电忽略不计）？（5）当用电高峰时，若实际电压只有200V，该电热水袋的实际功率为多少（发热体电阻R不变，结果保留整数）？

Answer 1

（1）在质量和温差相同的情况下，水的比热容大、放出的热量多，因此用水作取暖剂；
（2）由表中数据可知，U_L额=U_R额，P_L ＜P_R，根据R=

U2

P

可知R＞R_L，即红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要大得多；
（3）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁵J；
（4）电流做的功：
W=Pt=500W×600s=3×10⁵J，
电热水袋的加热效率：
η=

Q吸

W

×100%=

2.1×105J

3×105J

×100%=70%；
（4）发热体的阻值：
R=

U2

PR额

=

(220V)2

500W

=96.8Ω，
实际电压为200V时的功率：
P=

U实2

R

=

(200V)2

96.8Ω

≈413W．
答：（1）比热容；
（2）大；
（3）此过程中水吸收的热量为2.1×10⁵J；
（4）电热水袋的加热效率是70%；
（5）该电热水袋的实际功率约为413W．