Question

11．小明使用電熱水器洗熱水澡時，需把水溫從18℃加熱到38℃，他選擇用噴頭淋浴時用水量為20L；選擇用浴缸泡澡時用水量為100L．（1L=10^-3m³，ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg•℃））問：
（1）選擇泡澡時用水多少kg？
（2）選擇泡澡時加熱過程水需吸收多少熱量？
（3）若不計熱量損失，泡澡時熱水器消耗多少電能？
（4）從節(jié)約資源和能源的角度考慮，選擇哪種沐浴方式好（通過計算說明）？

Answer 1

分析 （1）知道浴缸泡澡時用水量（水的體積），利用m=ρV求水的質(zhì)量；
（2）知道水的初溫、末溫，利用Q_吸=cm（t-t₀）求泡澡時加熱過程水需吸收的熱量；
（3）若不計熱量損失，泡澡時熱水器消耗電能等于水吸收的熱量；
（4）根據(jù)兩種淋浴的用水量和消耗的電能進(jìn)行選擇．

解答 解：
（1）浴缸泡澡時用水量V=100L=100dm³=0.1m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$的水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg；
（2）泡澡時加熱過程水需吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（38℃-18℃）
=8.4×10⁶J；
（3）若不計熱量損失，泡澡時熱水器消耗電能：
W=Q_吸=8.4×10⁶J；
（4）選擇用噴頭淋浴時，用水量V=20L，是泡澡用水的$\frac{1}{5}$，若不計熱量損失，消耗電能是泡澡時的$\frac{1}{5}$；所以從節(jié)約資源和能源的角度考慮，選擇用噴頭淋浴．
答：
（1）選擇泡澡時用水100kg；
（2）選擇泡澡時加熱過程水需吸收8.4×10⁶J的熱量；
（3）若不計熱量損失，泡澡時熱水器消耗8.4×10⁶J的電能；
（4）從節(jié)約資源和能源的角度考慮，選擇噴頭沐�。�

點(diǎn)評 本題考查了質(zhì)量、熱量、消耗電能的計算，要求靈活運(yùn)用相關(guān)公式，計算時注意單位統(tǒng)一：1L=1dm³=0.001m³．