Question

電熱淋浴器分為儲(chǔ)水式或無水箱式兩種．儲(chǔ)水式淋浴器需要較長時(shí)間把水加熱，待水溫達(dá)到要求后用水箱中的熱水淋浴；無水箱式淋浴器使冷水流過電熱器就能達(dá)到要求的溫度，然后從噴頭流出來供淋浴．請你利用以下數(shù)據(jù)通過計(jì)算說明家庭電路中不宜使用無水箱式電熱淋浴器．已知冷水的溫度為16℃，淋浴時(shí)所需熱水的溫度為38℃，淋浴時(shí)所需熱水的流量為4×10^-3m³/min，水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃），家庭電路中允許通過的最大電流為5A．家庭電路是否適合使用這種淋浴器？

Answer 1

分析：先根據(jù)表格無水箱式電熱淋浴器的水流量求出每分鐘需加熱的水的質(zhì)量，根據(jù)Q=cm△t求出每分鐘燒水所需熱量；根據(jù)電熱器每分產(chǎn)生的熱量和水吸收的熱量相等，利用Q=W=Pt=UIt的變形式求出所需的電流，再與題給的5A的限制即可判斷家庭不宜使用無水箱式電熱淋浴器．

解答：解：每分鐘需加熱的水的質(zhì)量：
m=1×10³kg/m³×4×10^-3m³=4kg，
每分鐘燒水所需熱量：
Q=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×4kg×（38℃-16℃）=3.696×10⁵J，
因電熱器每秒產(chǎn)生的熱量和水吸收的熱量相等，
所以W=Pt=UIt=Q=3.696×10⁵J，
所需電流I=

P

Ut

=

3.696×103J

220V×60s

=28A，
此值遠(yuǎn)大于題給的5安培的限制，所以家庭不宜使用無水箱式電熱淋浴器．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功和熱量的綜合計(jì)算，關(guān)鍵是熱量公式和電功公式的靈活應(yīng)用以及從題干中得出先關(guān)的信息．