题目内容

下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数,其中各物理量的单位用的是国际通用的符号,说明如下:
Pa一帕斯卡mmH2O-毫米水柱
J-焦耳h-小时
M3-立方米l-升,即分米3
kgf-千克力,即质量为1千克的物体所受的重力
min-分(时间单位)
单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数102
1、分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量(单位:焦耳).
2、王秋生同学说,热水产率一栏中,5、3、2后面的符号印得不清楚,好像是数字“l”,但在“/min”的前面又丢掉了什么,请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位.
3、“热效率”一栏给的是参考值;“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值.分别计算温升25℃和55℃时的热效率,并解释这两种情况下热效率不同的原因.
产品名称    燃气快速热水器
产品型号  JSY5-C JSR5-C JST5-C
使用燃气  液化石油气 人工煤气 天然气
                                     2800~3000Pa
额定燃气压力
                                        280~300mmH2O
800~1000Pa          
80~100mmH2O
2000~2500Pa         
  200~250mmH2O
额定热负荷   37MJ/h
额定燃气耗量  0.368HM3h 0.964HM3h 1.04HM3h
热效率>80%
使用水压     0.04~1.0Mpa(0.4~10kgf/cm2







温升25     51/min
温升40     31/min
温升55     21/min
燃气入口   G1/2″
冷水入口   G1/2″
热水入口   G1/2″
 
 
外形尺寸   4.06mm(高)×293mm(宽)×230mm(厚)
重量   6.2kg
分析:1.查表可知:燃气热水器额定热负荷以及石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量,利用
37×106J/h
0.368×102m3h
37×106J/h
1.964×102m3h
37×106J/h
1.04×102m3h
可求燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量.
2、以温升40℃为例,设每分钟热水产生率为m,利用吸热公式可求水在1分钟内吸收的热量,再根据表中所给参数,按热水率80%计算,燃气在1分钟内放出的能被水吸收的热量,联立方程求出m大小(3kg);据此判断:3和“/min”之间的符号;
3、由放热公式Q=cm△t和热水产生率表,可知升温25℃时水每分钟吸收的热量Q和燃气放出的热量Q,利用效率公式求热效率,
同理,求升温55℃时热效率.
解答:解:
1.查表可知:燃气热水器额定热负荷为37×106J/h.
石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量分别是
0.368×102m3/h、1.964×102m3/h和1.04×102m3/h.
因此,燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量:
石油液化气:q1=
37×106J/h
0.368×102m3h
=1×106J/m3
人工煤气:q2=
37×106J/h
1.964×102m3h
=1.9×105J/m3
天然气:q3=
37×106J/h
1.04×102m3h
=3.6×105J/m3
2、以温升40℃为例,根据表中其他参数计算热产生率.
设每分钟热水产生率为m,则水在1分钟内吸收的热量可表示为Q=cm△t=4.2×103×J/(kg?℃)m×40℃,
又根据表中所给参数,按热水率80%计算时,燃气在1分钟内放出的能被水吸收的热量:
Q=
37×106J
60
×80%=4.93×105J,
∴4.2×103×J/(kg?℃)m×40℃=4.93×105J,
解得:m≈3kg.
由此判断:3和“/min”之间的符号如果是代表质量,它的意义应该是千克(符号kg),考虑到1千克水的体积是1升,所以,这个符号一定是字母L的小写“l”,而不是数字“1”.因此正确的数字和单位是3升/分(3L/min).分析温升25℃和55℃两种情况可以印证这个结论.
3、由关系式Q=cm△t和热水产生率表可知升温25℃时水每分钟吸收的热量和燃气放出的热量:
Q=cm△t=4.2×103×J/(kg?℃)×5kg×25℃=5.25×105J,
Q=
37×106J
60
≈6.17×105J,
热效率:
η=
Q
Q
=
5.25×105J
6.17×105J
≈85%;
同理,升温55℃时水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103×J/(kg?℃)×2kg×55℃=4.62×105J,
Q=
37×106J
60
≈6.17×105J,
热效率:
η=
Q
Q
=
4.62×105J
6.17×105J
≈75%;
答:1、燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量分别为:1×106J、1.9×105J、3.6×105J.
2、正确的数字和单位是3升/分(3L/min);
3、升温25℃和55℃时的热效率分别是85%和75%;因为温升较高时,热量损失多,所以热效率较低.
点评:本题考查了学生对吸、放热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,能从复杂的题目当中得出相关信息是本题的关键.
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M3-立方米l-升,即分米3
kgf-千克力,即质量为1千克的物体所受的重力
min-分(时间单位)
单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数102
1、分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量(单位:焦耳).
2、王秋生同学说,热水产率一栏中,5、3、2后面的符号印得不清楚,好像是数字“l”,但在“/min”的前面又丢掉了什么,请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位.
3、“热效率”一栏给的是参考值;“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值.分别计算温升25℃和55℃时的热效率,并解释这两种情况下热效率不同的原因.
产品名称    燃气快速热水器
产品型号  JSY5-CJSR5-CJST5-C
使用燃气  液化石油气人工煤气天然气
                                     2800~3000Pa
额定燃气压力
                                        280~300mmH2O
800~1000Pa          
80~100mmH2O
2000~2500Pa         
  200~250mmH2O
额定热负荷   37MJ/h
额定燃气耗量  0.368HM3h0.964HM3h1.04HM3h
热效率>80%
使用水压     0.04~1.0Mpa(0.4~10kgf/cm2







温升25     51/min
温升40     31/min
温升55     21/min
燃气入口   G1/2″
冷水入口   G1/2″
热水入口   G1/2″
 
 
外形尺寸   4.06mm(高)×293mm(宽)×230mm(厚)
重量   6.2kg

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