题目内容

【题目】水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式.随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示).
(1)某房间一段时间内循环流动的水质量为1200kg,进水温度为55℃,出水温度为40℃.这段时间里水向外界放出多少热量?[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]
(2)若该水暖的热效率为90%,这段时间要消耗多少m3的天然气?(假设天然气完全燃烧)[天然气的热值为7.2×107J/m3)]
(3)“水地暖”以水为媒介,利用了水的什么性质,请具体说明为什么要利用这一特性.

【答案】
(1)解:水放出的热量:Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×1200kg×(55℃﹣40℃)=7.56×107 J
(2)解:这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,则Q有用=Q水放=7.56×107J,

由η= 得,天然气需要放出的热量:

Q= = =8.4×107J,

由Q=Vq得,天然气的体积:

V= = =1.17m3


(3)解:由热量公式:Q=cm△t可知,由于水的比热容较大,在温度变化量△t一定时,相等质量的水释放的热量较多
【解析】(1)已知水的体积,由密度公式的变形公式可以求出水的质量;已知水的初、末温度和水的比热容,由放热公式可以求出水所释放的热量.(2)已知效率先求出天然气需要放出的热量,由Q=Vq的变形公式可以求出天然气的体积;(3)根据热量公式分析答题.
【考点精析】认真审题,首先需要了解热量的计算(热量的计算: ① Q = cm△t=cm(t-t0) (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克?℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度. )② Q =cm△t=cm(t0-t) ③ Q = Q).

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