在寒冷的冬天，很多同学用如图甲所示的电热水袋保暖，图乙是它的结构示意图．其性能指标如表所示．（1）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×105J的热量，则袋内水的初温是多

Question

在寒冷的冬天，很多同学用如图甲所示的电热水袋保暖，图乙是它的结构示意图．其性能指标如表所示．
（1）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×10⁵J的热量，则袋内水的初温是多少℃？
（2）电热水袋些次在额定电压下通电10min，则电热水袋的发热效率是多少？

额定电压	额定加热功率	袋内充水	指示灯功率	自动断电温度
220V	700W	1L	≤0.2W	80℃

Answer 1

（1）电热水袋中充水的体积：V=1L=1dm³=1×10³m³，
由ρ=(m)/(V)可得，电热水袋中充水的质量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，袋内水的初温：
t₀=t-(Q吸)/(cm)=80℃-(2.1×105J)/(4.2×103J/(kg•℃)×1kg)=30℃；
（2）电热水袋在额定电压下通电10min消耗的电能：
W=Pt=700W×10×60s=4.2×10⁵J，
则电热水袋的发热效率：
η=(Q吸)/(W)×100%=(2.1×105J)/(4.2×105J)×100%=50%．
答：（1）袋内水的初温是30℃．
（2）电热水袋的发热效率是50%．