Question

18．小明和媽媽一起去買電熱水器，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在市場上有一種如下頁圖甲所示名叫即熱式電熱水器．據(jù)產(chǎn)品說明書介紹，它有以下5大優(yōu)點：①不需預(yù)熱；②節(jié)能省電；③不易結(jié)水垢；④體積小巧；⑤水溫恒定．

（1）假如該電熱水器水箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示，請問A、B兩支管中誰是出熱水的？
（2）假如小明家的電能表表盤如圖丙所示，且小明家購買最大額定功率為8kW的即熱式電熱水器，請通過計算回答小明家是否需要更換電能表？
（3）媽媽打算選擇最大額定功率為3kW的即熱式電熱水器用作淋�。�已知-般淋浴所需熱水的流量為4～6L/min，水的比熱容為4.2×l0³J/（kg•℃），若冬天淋浴需要將水溫升高30℃，請通過計算說明媽媽選擇的這個熱水器是否合適？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱水和冷水的密度特點分析．
（2）由即熱式電熱水器的額定電功率和額定電壓，求出額定電流和電能表的額定電流比較，判斷電能表是否合適．
（3）電流做功等于水吸收的熱量列出等式 W=Q，Pt=cm△t=cρV△t，求出實際流量$\frac{V}{t}$，和一般淋浴所需熱水的流量為4～6L/min，進行比較說明媽媽選擇的這個熱水器是否合適．

解答 解：（1）由于熱水密度比冷水的密度小，熱水會在冷水的上方，則水平位置高的A管口，應(yīng)為出熱水的．
（2）由P=UI得該熱水器工作電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{8000W}{220V}$=36.36A＞20A
故需要更換電能表．
（3）因為電流做功等于水吸收的熱量即：W=Q，
則Pt=cm△t=cρV△t
流量：
$\frac{V}{t}$=$\frac{P}{cρ△t}$=$\frac{3000W}{4.2×{10}^{3}J/（kg•℃）×1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}×30℃}$
=$\frac{1}{4.2×{10}^{4}}$m³/s=$\frac{1}{4.2×{10}^{4}}$×$\begin{array}{c}\\ \frac{1×{10}^{3}L}{\frac{1}{60}min}\end{array}\right.$=1.43L/min＜4L/min
所以，這個熱水器不合適．
答：（1）A支管中是出熱水的；
（2）小明家需要更換電能表；
（3）選擇的這個熱水器不合適．

點評 現(xiàn)在有很多新產(chǎn)品上市，有的售貨員夸大了新產(chǎn)品的優(yōu)點，要用學(xué)習(xí)的物理知識辨別售貨員的推薦是否正確，把物理運用到生活中，這是學(xué)習(xí)物理的宗旨．