Question

16．電熱沐浴器分為儲(chǔ)水式和即熱式兩種，儲(chǔ)水式沐浴器要用較長(zhǎng)時(shí)間加熱水箱中的水，待水溫達(dá)到要求后，用水箱中的熱水沐浴，即熱式沐浴器是使冷水流過電熱器就達(dá)到需要的溫度，立即從噴頭噴出熱水供沐�。�通常情況下，自來水溫度約為16°C，沐浴所需熱水溫度約為38°C，沐浴所需熱水流量約4×10^-3m³/min，多數(shù)家庭的電能表允許通過的最大電流為20A，根據(jù)以上條件，通過計(jì)算說明家庭中為何不易使用即熱式電熱沐浴器．

Answer 1

分析 （1）已知熱水流量約4×10^-3m³/min，根據(jù)m=ρV求出1min流出的水的質(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；利用Q_吸=W_電=Pt求儲(chǔ)水式沐浴器的電功率；
（2）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20A，判斷能不能使用無水箱式電熱水器．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得：1min流出的水的質(zhì)量m=ρV=1×10³kg/m³×4×10^-3m³=4kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（㎏•℃）×4kg×（38℃-16℃）
=3.696×10⁵J；
（2）由題知：Q_吸=W_電=Pt，
儲(chǔ)水式沐浴器的電功率：
P=$\frac{{Q}_{吸}}{t}$=$\frac{3.696×{10}^{5}J}{60s}$=6160W；
由于家庭電路中U=220V，根據(jù)P=UI得：
沐浴器工作時(shí)電路中的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{6160W}{220V}$=28A＞20A，
所以，他家不能使用即熱式電熱沐浴器．
答：根據(jù)以上條件，通過計(jì)算沐浴器工作時(shí)電路中的電流大于電能表允許通過的最大電流，所以家庭中不易使用即熱式電熱沐浴器．

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．