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11.小明使用电热水器洗热水澡时,需把水温从18℃加热到38℃,他选择用喷头淋浴时用水量为20L;选择用浴缸泡澡时用水量为100L.(1L=10-3m3,ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg•℃))问:
(1)选择泡澡时用水多少kg?
(2)选择泡澡时加热过程水需吸收多少热量?
(3)若不计热量损失,泡澡时热水器消耗多少电能?
(4)从节约资源和能源的角度考虑,选择哪种沐浴方式好(通过计算说明)?

分析 (1)知道浴缸泡澡时用水量(水的体积),利用m=ρV求水的质量;
(2)知道水的初温、末温,利用Q=cm(t-t0)求泡澡时加热过程水需吸收的热量;
(3)若不计热量损失,泡澡时热水器消耗电能等于水吸收的热量;
(4)根据两种淋浴的用水量和消耗的电能进行选择.

解答 解:
(1)浴缸泡澡时用水量V=100L=100dm3=0.1m3
由ρ=$\frac{m}{V}$的水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg;
(2)泡澡时加热过程水需吸收的热量:
Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(38℃-18℃)
=8.4×106J;
(3)若不计热量损失,泡澡时热水器消耗电能:
W=Q=8.4×106J;
(4)选择用喷头淋浴时,用水量V=20L,是泡澡用水的$\frac{1}{5}$,若不计热量损失,消耗电能是泡澡时的$\frac{1}{5}$;所以从节约资源和能源的角度考虑,选择用喷头淋浴.
答:
(1)选择泡澡时用水100kg;
(2)选择泡澡时加热过程水需吸收8.4×106J的热量;
(3)若不计热量损失,泡澡时热水器消耗8.4×106J的电能;
(4)从节约资源和能源的角度考虑,选择喷头沐浴.

点评 本题考查了质量、热量、消耗电能的计算,要求灵活运用相关公式,计算时注意单位统一:1L=1dm3=0.001m3

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