Question

某工厂设计了两种淋浴器．一种是淋浴时电流直接对流动的水加热；另一种则是备有水箱，待箱中的水加热至合适的温度后再供淋浴．按一般淋浴要求：淋浴器用水的流量约为10 L/min，合适的水温约50℃，用水时间约为5min，加热前的水温按20℃考虑．一般家庭供电电路允许的最大电流为20A．请根据以上情况和要求完成：

(1)若淋浴器用水的流量为10L/min，每分钟用水多少千克？

(2)电加热的效率为70％，他一次淋浴约消耗多少电能？

(3)通过具体的计算，结合数据分析论证哪一种淋浴器不适合一般家庭选用？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)淋浴器每分钟用水体积为V 　　V＝10 L/min×1 min＝10 L＝10－2 ｍ3 　　ｍ＝ρV＝1×103 kg/m3×10－2 ｍ3＝10 kg． 　　(2)Ｗ＝Ｑ/η＝Δｔ/η＝4.2×103Ｊ/(kg·℃)×10 kg×5×(50℃－20℃)/0.7＝9×106Ｊ． 　　(3)若选用电流直接加热按一次淋浴消耗电能约1.8×106 Ｊ，而每次淋浴时间5 min， 　　则电路提供的电功率为：P＝W/ｔ＝9×106 Ｊ/5×60 s＝30 000 W＝30 kW 　　一般家庭不可能达到30 kW的电功率，所以电流直接加热型电热淋浴器不适合． 　　思路解析：这是一道连环题，解决第二步时要用到第一步的结果，分析问题时要考虑实际．