（2011•惠山区模拟）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：

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/05/09 23:10:02

名称	预热式电热水器
额定电压	220V
额定功率	1500W
额定容量	60L
额定电压	0.7Mpa

名称	燃气快速热水器
使用燃气	液化石油气
额定热水产率	7L/min（温升30℃）
热负荷	50MJ/h
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/（㎏•℃）]．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）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．请你选择合适的器材，为小聪设计一个探究方案．要求写出所选的器材、方法，用测量的物理量及相关常量表示得出的结论．
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：Q_放=W=Pt≥Q_吸=c_水m△t，即：P≥

（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，
∵ρ=
m
V
∴电热水器装满水后水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×60×10^-3m³=60kg，
电热水器内水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×60kg×30℃=7.56×10⁶J，
若电热水器产生的热量全部被水吸收，即Q_吸=W，
∵P=
W
t，电热水器正常工作，P=P_额=1500W，
∴电热水器工作时间：
t=
W
P=
7.56×106J
1500W=5040s．
（2）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：Q_放=W=Pt≥Q_吸=c_水m△t，即：P≥
c水m×30℃
t．
故答案为：
（1）7；7.56×10⁶；5040；
（2）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：Q_放=W=Pt≥Q_吸=c_水m△t，即：P≥
c水m×30℃
t．

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