Question

星期天，小明和媽媽一起去買電熱水器，在眼花繚亂的商品中，售貨員極力推薦的一種電熱水器引起了小明的注意．這種電熱水器叫即熱式電熱水器，又叫快熱式電熱水器．售貨員熟練地說(shuō)出了以下5條優(yōu)點(diǎn)：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．果真如此嗎？小明和媽媽把這種新型的熱水器和傳統(tǒng)熱水器進(jìn)行了對(duì)比，他們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的熱水器有一個(gè)較大的水箱，當(dāng)水箱內(nèi)的水達(dá)到合適的溫度才可以使用．而這種電熱水器沒(méi)有水箱．第4條優(yōu)點(diǎn)是顯然的．其他4條優(yōu)點(diǎn)可信嗎？
（1）請(qǐng)你從上面其余4條優(yōu)點(diǎn)中，任選1條說(shuō)明是否可信以及理由．
（2）小明家的電能表表盤如圖所示，若小明家購(gòu)買最大額定功率為8kW的即熱式電熱水器，通過(guò)計(jì)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浴．已知一般淋浴所需熱水的流量為4～6L/min，水的比熱容為4.2×1O³J/（kg．℃），若冬天淋浴需要將水溫升高30℃，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明媽媽選擇的這個(gè)熱水器是否合適？

Answer 1

分析：（1）售貨員極力推薦的一種電熱水器優(yōu)點(diǎn)：
①不需預(yù)熱（沒(méi)有水箱，邊加熱邊使用，可信）；
②節(jié)能省電（減少熱量損失，可信）；
③不易結(jié)水垢（其加熱原理是靠電熱絲加熱體本身的高溫把冷水加熱的，即使在停止工作后，因加熱體本身留有余溫，并且余溫溫度極高，所以發(fā)熱杯內(nèi)的水會(huì)借加熱體的余溫達(dá)到70度以上，在加上即熱式本身的加熱杯內(nèi)無(wú)鎂棒，杯內(nèi)少量水是靜止的，結(jié)垢是必然的．不可信）；
④體積小巧（沒(méi)有水箱，可信）；
⑤水溫恒定（單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的水流量相同，電熱相同，溫度恒定，可信）．
認(rèn)真分析是否符合科學(xué)道理．
（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(shí)際流量

V

t

，和一般淋浴所需熱水的流量為4～6L/min，進(jìn)行比較說(shuō)明媽媽選擇的這個(gè)熱水器是否合適．

解答：解：（1）任意選擇上面4個(gè)優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)，進(jìn)行說(shuō)明．
節(jié)能省電可信．因?yàn)榧礋崾诫姛崴�器和箱式電熱水器相比，減少了加熱直至溫度合適前以及溫度合適后等待過(guò)程中散熱造成的能量損失．
答：節(jié)能省電可信：減少了加熱直至溫度合適前以及溫度合適后等待過(guò)程中散熱造成的能量損失．
（2）該熱水器工作電流
    I=

P

U

=

8×103W

220V

=36.36A＞20A
 答：需要更換電能表．
（3）因?yàn)殡娏髯龉Φ扔谒�吸收的熱量�?nbsp;  W=Q
所以   Pt=cm△t=cρV△t
流量：

V

t

=

P

cρ△t

=

3×103W

4.2×103J/(kg?℃)×1.0×103kg/m3×30℃

=

1m3

4.2×104s

=

1×103L

4.2×104× 1min 60

=1.43L/min
∵1.43L/min＜4L/min
∴這個(gè)熱水器不合適．
答：選擇的這個(gè)熱水器不合適．

點(diǎn)評(píng)：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(diǎn)，要用學(xué)習(xí)的物理知識(shí)辨別售貨員的推薦是否正確，把物理運(yùn)用到生活中，這是學(xué)習(xí)物理的宗旨．