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下表列出的是某廠生產的家用燃氣熱水器的參數。表中“額定熱負荷”指的是滿負荷使用時,1h內燃料燃燒產生的熱量。(...

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問題詳情:

下表列出的是某廠生產的家用燃氣熱水器的參數。表中“額定熱負荷”指的是滿負荷使用時,1h內燃料燃燒產生的熱量。(...

下表列出的是某廠生產的家用燃氣熱水器的參數。表中“額定熱負荷”指的是滿負荷使用時,1h內燃料燃燒產生的熱量。

(1)分別計算燃燒1m3液化石油氣、人工煤氣和天然氣所產生的熱量。

(2)根據表中數值和你已有的知識,討論“額定燃氣壓力”一行中,“mmH2O”的含義。

(3)王保成同學說,“熱水產率”一欄中,5、3、2後面的好像是數字“1”但是在“/min”的前面又好像丟掉了什麼。請你透過計算判斷這個欄目中三個參數的正確數值和單位。

(4)“熱效率”一欄給的是參考值,“熱水產率”一欄給的是廠家對樣品的實測值。分別計算溫升25℃和55℃時的熱效率,並解釋這兩個情況下熱效率不同的原因。

【回答】

(1)液化石油氣

=1.0×106J/m3                            (1分)

人工煤氣

=0.19×106J/m3                            (1分)

天然氣

=0.36×106J/m3                            (1分)

(2)這一行既然是表示壓力(指壓強),而且在每格里,上面一行的量的單位都是壓強單位Pa,所以mmH2O很可能是壓強的另一種單位。H2O是水的分子式,mm是毫米的單位,聯想到有時用1mm高的*柱產生的壓強作爲壓強單位,mmH2O會不會是1mm高的水柱產生的壓強?可以試一試。

1mm水柱產生的壓強是

p=gh=1×103×10×1×10-3Pa=10Pa                     (1分)

而“額定燃氣壓力“一行中以mmH2O爲單位的量的數值與以Pa爲單位的量的數值的確相差10倍。所以,mmH2O是個壓強單位,大小等於1mm高的水柱產生的壓強,即1mmH2O=10Pa。   (1分)

(3)以溫升40℃爲例,根據表中其他參數計算熱水產率。我們希望能夠以此判斷“l”的含義。設每分鐘產熱水的質量爲m,水在1min內吸收的熱量可以表示爲

Qi=cm(t2-t1)…………………………………………①    (1分)

另一方面,根據表中所給的參量,熱效率按80%計算時,水在1min內吸收的熱量爲

Qi==4.93×105J…………………②        (1分)

由①、②兩式解出

m==2.9kg≈3kg                          (2分)

由此判斷,“3”和“/min”之間的符號如果代表質量,它的意義應該是“kg”。考慮到1kg的水的體積是1L,所以這個符號一定是字母“l”(小寫的L),而不是數字“1”。因此,正確的數值和單位是3L/min。分析溫升25℃和55℃兩種情況可以印*這個結論。  (2分)

(4)由關係式  Qi=cm(t2-t1)

可知,溫升25℃時每分鐘吸收的熱量是

Qi=4.2×103×5×25J=5.25×105J        (1分)

燃氣每分鐘產生的熱量是

=6.17×105J

熱效率   η==85%                 (2分)

同理可得,溫升55℃時

熱效率 =75%                              (1分)

溫升較高時熱量散失多,所以熱效率較低。         (1分)

知識點:物理競賽

題型:綜合題

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