Question

【题目】在“家电下乡”现场，小聪看到某品牌的电热水器和燃气式快速热水器，铭牌如下：

名称	预热式电热水器		名称	燃气快速热水器
额定电压	200V		使用燃气	液化石油气
额定功率	1500W		额定热水产率	7L/min（温升30℃）
额定容量	60L		热负荷	50MJ/h
额定压强	0.7Mpa		适用水压	0.02Mpa～1MPa

（1）一般情况下，热水淋浴要求水温升高30℃，则该燃气快速热水器（如图）正常工作时，每分钟流出热水_____L．电热水器装满水后，要使水温升高30℃，需提供___J的热量[c水＝4.2×103/（kg℃）]．要获得这么多热量，电热水器需正常工作的时间为_____S（假设电热水器产生的热量全部被水吸收）。

（2）通过售货员对两类热水器工作原理的介绍，小聪明白了预热式电热水器需预先给水加热，不能即开即用，原因是_____。

（3）为了探究电热水器满足即开即用热水淋浴的条件，除热水器及附属的花洒喷头外。小聪找来了秒表、带刻度的大量筒、水桶、温度计、台秤（又叫磅秤）等器材。

探究方案：

A、打开喷头向水桶喷，用_____计时开始，

B、一段时间后，喷头移出水桶，停止计时，用_____称出水桶中水的质量m，

C、从秒表读出时间t；

已知水的比热容和水温度的升高值（△t＝30℃），要电热水器即开即用，要满足的条件是P≥_____（要求用测量的物理量及相关常量写出表达式）。

Answer 1

【答案】7 7.56×106 5040 因为电热水器是纯电阻电路并且电功率太小，根据 ，在短时间产生的热量少，不能使水的温度在短时间之内升高30℃ 秒表 磅秤

【解析】

（1）从铭牌中找出燃气快速热水器正常工作时，每分钟流出热水的体积；知道电热水器的容积（装满水后水的体积），利用密度公式求水的质量，再利用吸热公式求水吸收的热量，若电热水器产生的热量全部被水吸收，即 ，知道电热水器的电功率P，据此求电热水器工作时间；

（2）预热式电热水器不能即开即用，需预先给水加热，是因为电热水器的电功率太小，在短时间产生的热量少，不能使水的温度在短时间之内升高30℃；

（3）要电热水器即开即用，要满足的条件： ，实验方案：打开喷头向水桶喷，用秒表计时开始，一段时间后，喷头移出水桶，停止计时，用磅秤称出水桶中水的质量m，从秒表读出时间t.

（1）由铭牌的额定热水产率可知，燃气快速热水器正常工作时，每分钟流出热水7L，电热水器装满水后水的体积：v＝60L＝60×10﹣3m3，

电热水器装满水后水的质量： ，

电热水器内水吸收的热量： ，

若电热水器产生的热量全部被水吸收，即 ，因为 ，电热水器正常工作， ，

所以电热水器工作时间： ；

（2）因为电热水器是纯电阻电路并且电功率太小，根据 ，在短时间产生的热量少，不能使水的温度在短时间之内升高30℃；

（3）探究方案：打开喷头向水桶喷，用秒表计时开始，一段时间后，喷头移出水桶，停止计时，用磅秤称出水桶中水的质量m，从秒表读出时间t；已知水的比热容和水温度的升高值：△t＝30℃，要电热水器即开即用，要满足的条件：，即： .