Question

（2008?廣元）隨著社會(huì)的發(fā)展，電熱水器的使用越來(lái)越普遍，現(xiàn)在市場(chǎng)上的電熱水器分為儲(chǔ)水式和無(wú)水箱式兩種．儲(chǔ)水式電熱水器要用較長(zhǎng)時(shí)間把水箱中的水加熱，待水溫達(dá)到要求后用水箱中的熱水淋�。粺o(wú)水箱式電熱水器使冷水流過(guò)電熱器就達(dá)到要求的溫度而立即從噴頭流出供淋�。�已知：冷水溫度為20℃，淋浴所需熱水溫度為40℃，電熱水器1min流出熱水的質(zhì)量約為5kg水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）．如果不考慮熱量的損失，求：
（1）將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的冷水，加熱到淋浴所需要的溫度，水吸收的熱量是多少？
（2）無(wú)水箱式電熱水器的電功率至少多大才能滿足淋浴的要求？
（3）某住房的電路允許通過(guò)的最大電流約20A，問(wèn)該住房?jī)?nèi)能不能安裝使用無(wú)水箱式電熱水器？

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)量、水溫的升高值、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）求出了水吸收的熱量和加熱時(shí)間，利用Q_吸=W_電=Pt求無(wú)水箱式電熱水器的電功率；
（3）求出了無(wú)水箱式電熱水器的電功率，知道家庭電路的電壓，利用P=UI求使用電熱水器時(shí)電路中的電流，看是否超過(guò)20A，判斷能不能使用無(wú)水箱式電熱水器．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×5kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁵J；
（2）由題知：Q_吸=W_電=Pt，
無(wú)水箱式電熱水器的電功率：
P=

Q吸

t

=

4.2×105J

60s

=7000W；
（3）∵P=UI，家庭電路中U=220V，
∴使用無(wú)水箱式電熱水器時(shí)電路中的電流：
I=

P

U

=

7000W

220V

≈31.8A＞20A，
∴該住房?jī)?nèi)不能安裝使用無(wú)水箱式電熱水器．
答：（1）水吸收的熱量是4.2×10⁵J；
（2）無(wú)水箱式電熱水器的電功率至少是7000W才能滿足淋浴的要求；
（3）該住房?jī)?nèi)不能安裝使用無(wú)水箱式電熱水器．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，綜合考查了熱量的計(jì)算、電功率的計(jì)算，與生活相聯(lián)系，靈活選用公式是關(guān)鍵．