Question

淋浴用水的流量約為10升/分鐘，合適的水溫約為50℃，電熱淋浴器有兩種設計，一種是淋浴時電流直接對于流動的水加熱，另一種則備有水箱，待箱中的水加熱至合適的溫度后再淋�。�加熱前的水溫以20℃計．【水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）】請根據上面提供的數據論證，第一種設計

不合適

（適合，不適合）大多數家庭的供電電路．你的論證是

電流電流太大，家庭電路電流不可能達到這么大的電流

．

Answer 1

分析：知道淋浴的流量，利用公式m=ρV求水的質量，若電流直接對流動的水加熱，先求出這些水從20℃升高到50℃吸收的熱量，即至少消耗的電能，求出電熱水器的電功率，然后與實際生活中家庭電路中用電器的功率進行比較，得出正確的判斷．

解答：解：淋浴器每min用水體積：
V=10L/min×1min=10L=10^-2m³，
∵ρ=

m

V

，
∴每min用水質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×10^-2m³=10kg，
水從20℃升高到50℃需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（50℃-20℃）=1.26×10⁶J，
至少消耗的電能：
W_電=1.26×10⁶J，
電路提供的電功率：
P=

W

t

=

1.26×106J

60s

=21000W，
∵P=UI，
∴此時電路中的電流：
I=

P

U

=

21000W

220V

≈95.5A，
一般家庭電路不可能達到95.5A的電流，
所以電流直接對流動的水加熱不適合；
故答案為：不合適；電流電流太大，家庭電路電流不可能達到這么大的電流．

點評：本題考查了判斷電熱淋浴器設計方案是否可行，應用密度公式、熱量公式、電功率公式即可正確解題．