Question

小明家的新房子想裝一臺(tái)電熱水器，小明發(fā)現(xiàn)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�。疅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15℃；淋浴所需熱水溫度為40℃，電熱水器一分鐘流出熱水的質(zhì)量約為4kg；水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）．求：
（1）將質(zhì)量為4kg、溫度為15℃的冷水，加熱到淋浴所需要的溫度，水吸收的熱量是多少？
（2）如果不考慮熱量的損失，無(wú)水箱式電熱水器的電功率至少應(yīng)該是多大才能滿足淋浴的要求？
（3）小明家新房子的電路允許通過(guò)的最大電流約20A，問(wèn)他家能不能使用無(wú)水箱式電熱水器？

Answer 1

（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（㎏?℃）×4kg×（40℃-15℃）
=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，
∴他家不能使用無(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）小明不能使用無(wú)水箱式電熱水器．