家用电热淋浴器有两种，一种备有水箱，待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴；另一种则是淋浴时电流直接对流动的水加热．淋浴用水的流量约为6L/min，合适的水温约为40℃，用水时间约

Question

家用电热淋浴器有两种，一种备有水箱，待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴；另一种则是淋浴时电流直接对流动的水加热．淋浴用水的流量约为6L/min，合适的水温约为40℃，用水时间约为4min，若加热前的水温为20℃，则：
（1）如果第一种设计的电热淋浴器水箱中的水恰好够一个人淋浴用，把水加热到合适的水温，水需要吸收多少J的热量？
（2）供电电路允许的电流最大为10A，电加热的效率80%，这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间？
（3）通过计算说明第二种设计的电热淋浴器是否适合上述电路使用？

Answer 1

（1）淋浴器4min用水体积：V=6L/min×4min=24L=2.4×10-2m3，根据ρ=mV可得，用水质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×2.4×10-2m3=24kg，水需要吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×24kg×（40℃-20℃）=2.01...