题目内容
【题目】阅读下面短文并回答问题:
即热式节能饮水机
即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用,如图甲为我校教学楼层安装的某品牌即热式节能饮水机,其原理如图乙所示.烧开的水很烫不能立即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温,同吋,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开.
如图乙,当节能饮水机的出水流量为1.9L/min时,20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流 进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水流出.
即热式节能饮水机喝水无需等待,即按即出,而且具有待机零功耗,比传统饮水机要节能、省电,真正倡导了绿色环保饮水新概念.
请回答下列问题:
(1)写出一条即热式节能饮水机具有的优点:________________________.
(2)若在热交换套管内进行热交换过程中,自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等,则可供直接饮用的温开水的温度是________℃.
(3)每分钟节能饮水机流出水的质量为_______kg,每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量是_______________J.(ρ水=1.0×l03kg/m3、C水=4.2×103 J/(kg℃)、g=10N/kg)
【答案】 节能,效率高 35 1.9 1.197×105.
【解析】即热式节能饮水机具有节能,效率高的优点。
由题可知,20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃,同时相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出,所以,不计热损失时,冷水吸收的热量和热水放出的热量相等,Q吸=Q放
由Q=cm△t可得:cm(85℃-20℃)=cm(100℃-t0),
解得:t0=35℃
①由饮水机的出水流量为1.9L/min可知,每分钟节能饮水机流出水的的体积:V=1.9L=1.9×10-3m3,
由可得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1.9×10-3m3=1.9kg,
②预热后水的温度为85℃,进入加热腔加热成开水的过程中水吸收的热量:
Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg℃)×1.9kg×(100℃-85℃)=1.197×105J