内容正文:
苏 科 版 物 理 九 年 级 上 册
第十二章《机械能和内能》
12.4专题 热效率
夯实基础
知识点一 加热效率
1.加热效率:在加热(热传递)的过程中,有效利用的热量与燃料完全燃烧释放的总热量的比值,就是热效率。
2.公式:或。
3.能量损失的原因:燃料释放出来的能量中不可避免地有一部分被空气、容器等吸收。
趁热打铁:
例1.小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1kg水从20℃加热到60℃,水吸收了 J热量。加热这些水共消耗了0.01m3天然气(设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为 。
知识点二 热机效率
1.热机效率:热机工作时,用来做有用功的能量(内能转化为的机械能)与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫作热机效率。
2.公式:
①热机所做的有用功W有用往往是热机对外的牵引力F使得机车在水平方向上通过一定的距离s,当匀速运动时,牵引力F与阻力f相等,于是有;
②是燃料燃烧放出的热量或
3.能量损失的原因
如图所示是热机的能量流向图,燃料燃烧产生的内能,相当大一部分被废气带走,只有很少一部分转化为有用的机械能,所以热机效率一般都不高。
4.提高热机效率的途径
①使燃料充分燃烧;②尽量减少各种散热损失;③在热机的设计和制造上,采用先进技术,对废气能量再利用;④注意保养,保持机械部件良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而消耗的能量。
趁热打铁:
例2.热机的效率是热机性能的重要指标,如图所示是热机的能量流向图,则热机的效率等于( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
例3.某国产汽车,每百公里的油耗为6L。它在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶5000s,在该运动过程中汽车受到的平均阻力是495N,故汽油机的效率为 。(已知汽油的热值是3.3×107J/L)
融会贯通
——打基础——
一、单选题
1.做同样的有用功,甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下,下列说法正确的是( )
柴油机
完成工作量
时间
消耗柴油
甲
相同
3h
5kg
乙
2h
6kg
A.甲的功率小,热机效率低 B.甲的有用功大,做功快
C.乙的总功大,热机效率低 D.消耗相同量的柴油,乙的有用功高
2.关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功越多
B.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.通过技术改进,热机效率可达100%
3.为了节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量减少热机工作的时间
4.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
二、填空题
5.小华在燃烧皿中放入5g酒精,对300g水加热,酒精燃尽后水温升高了50∘C,已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C),酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中,水吸收的热量为 J,用酒精给水加热的效率为 ,水的内能是通过 方式增加的。
6.氢能源汽车以氢为燃料,氢燃料的主要优点是热值大、无污染。某辆氢能源汽车以35kW的功率在平直的公路上匀速行驶2h,消耗了4kg氢燃料,该氢能源汽车发动机的效率是 。(氢的热值)
7.使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。某同学家使用天然气热水器,平均每天需将质量为100kg的水从18℃加热到58℃,水吸收的热量为 _____J,若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气 _____m3[c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4.0×107J/m3]。
——提能力——
1.有甲、乙两台汽油机,他们的输出功率之比是2:1,它们的热机效率之比是4:5,则在相同时间内,它们所消耗汽油的质量之比是( )
A.2:5 B.8:5 C.5:8 D.5:2
2.氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。如图所示,这是氢发动机汽车,它的四冲程内燃机转速为1200r/min。该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,所受的阻力为800N,行驶5min消耗氢气0.15m3。(q氢气=4×107J/m3)下列说法正确的是( )
A.氢气燃烧的生成物为水,所以氢发动机的效率可达100%
B.该汽车氢发动机1s对外做功20次
C.该过程汽车牵引力做功的功率为8000W
D.该氢发动机汽车的热机效率为80%
3.2022年,我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。若每辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机的效率提高到36%,全国每年可以节约燃油( )
A.6×1010 t B.3.6×109 t C.6×107t D.3.6×107t
4.氢气•汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换,氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg,q汽油═4.5×107J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相距250km,出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧,轿车行驶中所受阻力恒定,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶,全程分两个阶段
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以90km/h的速度匀速行驶1h到达丙地,此过程中轿车牵引力的功率为20kW。
阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小华切换汽油为燃料,此过程中发动机的效率为30%。
(1)求轿车行驶过程中受到的阻力。
(2)请通过计算说明小华最终能否到达乙地。
5.如图甲所示,某家庭小汽车的发动机为4缸四冲程汽油机,其中一个汽缸的相关参数如图乙所示(剖面图)。汽缸活塞面的直径为d,连杆的长度为l,曲轴的中心与连杆连接点之间的距离为r,满负荷工作时,做功冲程中燃气的平均压强为p,飞轮每秒转过的转数为n。当该4缸四冲程汽油机满负荷工作时,工作t时间消耗的汽油质量为m。已知汽油的热值为q,圆周率为π,不考虑摩擦阻力。求:(均用字母表示)
(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率。
6.如图所示四缸发动机工作原理,内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使各气缸的做功过程错开,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的主要技术指标如表所示,汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,曲轴转速为5500r/min,燃油的热值为4.5×107J/kg。求当发动机以最大功率工作时,
排量
1.6L
最大功率
66kW
(1)该发动机1min内做功多少J?
(2)若每分钟消耗汽油0.33kg,则此发动机的效率为多少?
(3)做功冲程中燃气对活塞的平均压强多少Pa?
7.图示是李华家新装的天然气热水器,其铭牌如表所示。国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.3m3。已知进入热水器的冷水温度为 [水的比热容,天然气的热值],求:
(1)求消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标;
(3)该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让12kg的水升高。当水的初温和出水量与李华测试时相同,求从热水器中流出的水能达到的最高温度。
型号
JSQ25﹣HT1 pro
气源
天然气
额定产热水能力
12kg/min()
能效等级
2级
净重量
38千克
外形尺寸
700×400×337mm
容积
40L以下
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苏 科 版 物 理 九 年 级 上 册
第十二章《机械能和内能》
12.4专题 热效率
夯实基础
知识点一 加热效率
1.加热效率:在加热(热传递)的过程中,有效利用的热量与燃料完全燃烧释放的总热量的比值,就是热效率。
2.公式:或。
3.能量损失的原因:燃料释放出来的能量中不可避免地有一部分被空气、容器等吸收。
趁热打铁:
例1.小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1kg水从20℃加热到60℃,水吸收了 J热量。加热这些水共消耗了0.01m3天然气(设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为 。
【答案】 1.68×105 42%
【详解】[1]水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1kg×(60℃-20℃)=1.68×105J
[2]天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.01m3×4.0×107J/m3=4×105J
此次燃气灶烧水的效率
知识点二 热机效率
1.热机效率:热机工作时,用来做有用功的能量(内能转化为的机械能)与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫作热机效率。
2.公式:
①热机所做的有用功W有用往往是热机对外的牵引力F使得机车在水平方向上通过一定的距离s,当匀速运动时,牵引力F与阻力f相等,于是有;
②是燃料燃烧放出的热量或
3.能量损失的原因
如图所示是热机的能量流向图,燃料燃烧产生的内能,相当大一部分被废气带走,只有很少一部分转化为有用的机械能,所以热机效率一般都不高。
4.提高热机效率的途径
①使燃料充分燃烧;②尽量减少各种散热损失;③在热机的设计和制造上,采用先进技术,对废气能量再利用;④注意保养,保持机械部件良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而消耗的能量。
趁热打铁:
例2.热机的效率是热机性能的重要指标,如图所示是热机的能量流向图,则热机的效率等于( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
【答案】B
【解析】
E1是总热量,E2、E3、E5属于损失的热量,E4为有用功,故热机的效率为
或者为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
例3.某国产汽车,每百公里的油耗为6L。它在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶5000s,在该运动过程中汽车受到的平均阻力是495N,故汽油机的效率为 。(已知汽油的热值是3.3×107J/L)
【答案】25%
【详解】汽车行驶距离
s=vt=20m/s×5000s=100000m=100km
因为每百公里的油耗为6L,所以行驶100km(公里)消耗汽油为
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=6L×3.3×107J/L=1.98×108J
因为汽车匀速行驶,所以汽车牵引力
F=f=495N
牵引力做功
W=Fs=495N×100000m=4.95×107J
汽油机的效率
融会贯通
——打基础——
一、单选题
1.做同样的有用功,甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下,下列说法正确的是( )
柴油机
完成工作量
时间
消耗柴油
甲
相同
3h
5kg
乙
2h
6kg
A.甲的功率小,热机效率低 B.甲的有用功大,做功快
C.乙的总功大,热机效率低 D.消耗相同量的柴油,乙的有用功高
【答案】C
【详解】ABC.根据知,甲、乙完成相同的功,乙用的时间少,则乙的功率大;功率表示做功的快慢,则乙做功快;热机的效率
甲、乙完成相同的功,W相同,消耗的都是柴油,燃料的热值q相同,甲消耗的柴油少,则甲的效率高,乙的效率低,乙的总功大。故AB错误,C正确;
D.由于乙的效率低,根据
消耗相同量的柴油,乙的有用功低。故D错误。
故选C。
2.关于热机效率,下列说法中正确的是( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功越多
B.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.通过技术改进,热机效率可达100%
【答案】C
【解析】
A.热机的效率可知,热机的效率由两个因素决定,即消耗相同的燃料,热机效率越高的,热机做的有用功多,故A错误;
B.热机单位时间内耗费的燃料少,如果做的有用功也非常少,那么热机效率也不一定高,故B错误;
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑,故C正确;
D.由于燃料燃烧释放的热量不能全部转化为机器的有用功,总有能量损耗,所以热机效率总小于100%,故D错误。
故选C。
3.为了节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量 D.尽量减少热机工作的时间
【答案】D
【详解】ABC.热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率,故ABC不符合题意;
D.减少热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率,故D符合题意。
故选D。
4.汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
【答案】A
【详解】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误;
CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。
故选A。
二、填空题
5.小华在燃烧皿中放入5g酒精,对300g水加热,酒精燃尽后水温升高了50∘C,已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C),酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中,水吸收的热量为 J,用酒精给水加热的效率为 ,水的内能是通过 方式增加的。
【答案】 热传递
【详解】[1]水吸收的热量为
[2]酒精完全燃烧放出的热量为
用酒精给水加热的效率为
[3]水从外界吸收了热量,水的内能是通过热传递的方式增加的。
6.氢能源汽车以氢为燃料,氢燃料的主要优点是热值大、无污染。某辆氢能源汽车以35kW的功率在平直的公路上匀速行驶2h,消耗了4kg氢燃料,该氢能源汽车发动机的效率是 。(氢的热值)
【答案】45%
【详解】氢燃料燃烧放出的热量
汽车获得的机械能
该氢能源汽车发动机的效率
7.使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。某同学家使用天然气热水器,平均每天需将质量为100kg的水从18℃加热到58℃,水吸收的热量为 _____J,若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气 _____m3[c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4.0×107J/m3]。
【答案】 1.68×107 0.6
【解析】
[1]水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(58℃-18℃)=1.68×107J
[2]由得,需要天然气放出的热量
由Q放=qV可得,天然气的体积
——提能力——
1.有甲、乙两台汽油机,他们的输出功率之比是2:1,它们的热机效率之比是4:5,则在相同时间内,它们所消耗汽油的质量之比是( )
A.2:5 B.8:5 C.5:8 D.5:2
【答案】D
【详解】设甲的功率为P甲,乙的功率为P乙,效率为η甲 ,效率为η乙,汽油的热值为q,做功时间为t, 甲在时间t内做的有用功:;乙在时间t内做的有用功。 则由题意知
甲在时间t内消耗的总能量
甲在时间t内的耗油量
同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式
甲乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.氢发动机是用气态氢作为燃料,代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机,氢气燃烧的生成物为水。如图所示,这是氢发动机汽车,它的四冲程内燃机转速为1200r/min。该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶,所受的阻力为800N,行驶5min消耗氢气0.15m3。(q氢气=4×107J/m3)下列说法正确的是( )
A.氢气燃烧的生成物为水,所以氢发动机的效率可达100%
B.该汽车氢发动机1s对外做功20次
C.该过程汽车牵引力做功的功率为8000W
D.该氢发动机汽车的热机效率为80%
【答案】C
【详解】A.由于存在能量的损失,所有的机器效率都会小于100%,所以氢发动机的效率不可能达到100%,故A错误;
B.四冲程内燃机转速为1200r/min,合20r/s,即内燃机飞轮每秒转20圈,由于发动机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽车氢发动机1s对外做功10次,故B错误;
C.汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,汽车的牵引力
F=f=800N
汽车的速度
v=36km/h=10m/s
则该过程汽车牵引力做功的功率
故C正确;
D.消耗的氢气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq氢气=0.15m3×4×107J/m3=6×106J
汽车所做的有用功
W=Pt=8000W×5×60s=2.4×106J
发动机的热机效率
故D错误。
故选C。
3.2022年,我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。若每辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机的效率提高到36%,全国每年可以节约燃油( )
A.6×1010 t B.3.6×109 t C.6×107t D.3.6×107t
【答案】C
【详解】因为汽车做的有用功为
提高效率前后,每辆汽车每年做的有用功相等,则
即
,
解得
每辆汽车每年耗油节省的质量
全国每年可以节约燃油
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.氢气•汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换,氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg,q汽油═4.5×107J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相距250km,出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧,轿车行驶中所受阻力恒定,发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶,全程分两个阶段
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以90km/h的速度匀速行驶1h到达丙地,此过程中轿车牵引力的功率为20kW。
阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小华切换汽油为燃料,此过程中发动机的效率为30%。
(1)求轿车行驶过程中受到的阻力。
(2)请通过计算说明小华最终能否到达乙地。
【答案】(1)800N (2)小华最终不能到达乙地
【详解】(1)轿车的速度
v=90km/h=25m/s
轿车牵引力的功率为
P=20kW=2×104W
由
得到轿车的牵引力
(2)第一阶段轿车行驶的距离为
s1=vt=25m/s×3600s=9×104m=90km
第二阶段行驶距离为
s2=s-s1=250km-90km=160km=1.6×105m
第二阶段牵引力做的功为
W=Fs2=800N×1.6×105m=1.28×108J
需要汽油完全燃烧提供的热量为
需要的汽油质量为
已知油箱中汽油的质量为8kg,由于
8kg<9.49kg
所以轿车不能到达乙地。
5.如图甲所示,某家庭小汽车的发动机为4缸四冲程汽油机,其中一个汽缸的相关参数如图乙所示(剖面图)。汽缸活塞面的直径为d,连杆的长度为l,曲轴的中心与连杆连接点之间的距离为r,满负荷工作时,做功冲程中燃气的平均压强为p,飞轮每秒转过的转数为n。当该4缸四冲程汽油机满负荷工作时,工作t时间消耗的汽油质量为m。已知汽油的热值为q,圆周率为π,不考虑摩擦阻力。求:(均用字母表示)
(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)活塞的半径
活塞的面积
由可知,燃气的平均压力
由题意可知,一个冲程活塞的行程
在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功
(2)汽油机飞轮每秒转过的转数为n,所以一个汽缸每秒对外做功次,整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率
(3)工作时间,汽油机所做的有用功
汽油完全燃烧放出的热量
该4缸四冲程汽油机的效率
答:(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功为;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率为;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率为。
6.如图所示四缸发动机工作原理,内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使各气缸的做功过程错开,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。四缸发动机的主要技术指标如表所示,汽缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,曲轴转速为5500r/min,燃油的热值为4.5×107J/kg。求当发动机以最大功率工作时,
排量
1.6L
最大功率
66kW
(1)该发动机1min内做功多少J?
(2)若每分钟消耗汽油0.33kg,则此发动机的效率为多少?
(3)做功冲程中燃气对活塞的平均压强多少Pa?
【答案】(1)3.96×106J (2)26.7% (3)9×105Pa
【详解】(1)根据可知,发动机在1min内做功
(2)完全燃烧0.33kg汽油放出热量
发动机的效率为
(3)已知曲轴转速为5500r/min,则发动机每秒做功的次数为次,则每秒钟发动机做的有用功为
共有四个气缸,每个气缸做的总功为
每次做功冲程对应的功为
因为四缸总排量为1.6L,单缸排量
燃气对活塞的压强为
7.图示是李华家新装的天然气热水器,其铭牌如表所示。国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.3m3。已知进入热水器的冷水温度为 [水的比热容,天然气的热值],求:
(1)求消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标;
(3)该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让12kg的水升高。当水的初温和出水量与李华测试时相同,求从热水器中流出的水能达到的最高温度。
型号
JSQ25﹣HT1 pro
气源
天然气
额定产热水能力
12kg/min()
能效等级
2级
净重量
38千克
外形尺寸
700×400×337mm
容积
40L以下
【答案】(1)1.4×107J;(2)已达标;(3)
【详解】解:(1)由洗澡前后燃气表显示的余气量可得,消耗天然气的体积为
所以消耗的天然气完全燃烧放出的热量为
(2)由题知,洗澡时花洒出水量6kg/min,用时15min,所以洗澡用水的质量为
m水=6kg/min×15min=90kg
洗澡时进入热水器的水吸收的热量为
热水器的热效率为
所以这款天然气热水器达到能效2级标准。
(3)热水器的额定产热水能力为12kg/min,即每分钟流出热水质量m额=12kg,当热水器在额定出水时,水吸收的热量为
测试时,出水量为6kg/min,则每分钟流出热水质量m测=6kg,当热水器在额定出水情况下水吸收的热量全部用来给测试时水吸收热量时,流出水温最高,由可得测试时,水从热水器中流出的最高温度为
答:(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量为1.4×107J;
(2)该款热水器能效等级已达标;
(3)从热水器中流出的水能达到的最高温度为。
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