明明家最近在装修新房子.卫生间里准备装一种电热水器.目前市面上有两种电热水器供家中选择.一种是传统的预热式电热水器.如图甲.其部分参数如表．另一种是即热式电热水器.如图乙.它没有储水箱.体积小巧．冷水进入热水器后.分4-6路被大功率电热管加热.然后再汇合成一路从出水喷头流出.随着温度设定及出水量的不同.加热功率可从4000W-7000W变化．它较传统� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（2013?香坊区一模）明明家最近在装修新房子，卫生间里准备装一种电热水器，目前市面上有两种电热水器供家中选择，一种是传统的预热式电热水器，如图甲，其部分参数如表．另一种是即热式电热水器，如图乙，它没有储水箱，体积小巧．冷水进入热水器后，分4～6路被大功率电热管加热，然后再汇合成一路从出水喷头流出，随着温度设定及出水量的不同，加热功率可从4000W～7000W变化．它较传统的热水器优点在于：即开即热；不开不加热，节能；且加热效率高达96%以上．请解答：

预热式电热水器
额定电压	220V
额定功率	2000W
额定容量	80kg
加热效率	90%

（1）一般情况下，热水淋浴要求水温升高30℃，请计算预热式电热水器装满水后，正常工作将水加热到可以淋浴的温度，水需要吸收多少J的热量？需要通电加热多长时间？
（2）即热式电热水器的额定电压也是220V，请计算它在加热水达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流是多少A？（精确到0.1A）
（3）明明调查发现他家房子电能表、空气开关、墙内导线的相关参数分别为“220V 40A”、“220V 30A”、“220V 40A”．请分析他家能否安装这种即热式电热水器．若不能，还想安装如何解决．

分析：（1）知道水的质量和温度的变化以及比热容，根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量；利用加热效率求出电流做的功，再根据W=Pt求出电热水器工作时间；
（2）根据题意可知即热式电热水器的最大电功率，利用P=UI求出家庭电路干路中增加的电流；
（3）比较即热式电热水器正常工作时的电流和电能表、空气开关、墙内导线允许的最大电流即可判断是否可用以及提出解决的办法．

解答：解：（1）水需要吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×80kg×30℃=1.008×10⁷J，
∵η=

Q吸

×100%和W=Pt，
∴需要通电加热的时间：
t=

Q吸

ηP

1.008×107J

90%×2000W

=5600s；
（2）即热式电热水器的最大电功率为7000W，
根据P=UI可得，家庭电路干路中增加的电流：
I=

P即

7000W

220V

≈31.8A；
（3）∵31.8A＞30A，
∴不能安装，
解决方案：将空气开关更换为额定电流为大于等于32A的（或将空气开关更换为220V 40A 等符合要求的）．
答：（1）水需要吸收1.008×10⁷J的热量，需要通电加热5600s；
（2）即热式电热水器达到最大功率时，家庭电路干路中增加的电流约为31.8A；
（3）他家不能安装这种即热式电热水器；解决方案：将空气开关更换为额定电流为大于等于32A的（或将空气开关更换为220V 40A 等符合要求的）．

点评：本题考查了热量公式、效率公式、电功公式和电功率公式的灵活应用，关键是会比较即热式电热水器正常工作时的电流和电能表、空气开关、墙内导线允许的最大电流判断他家是否可以该热水器．