Question

16．電熱沐浴器分為儲水式和即熱式兩種，儲水式沐浴器要用較長時間加熱水箱中的水，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，通過計算沐浴器工作時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．

點評 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算、電功率的計算，與生活相聯(lián)系，靈活選用公式是關(guān)鍵．