Question

下表列出的是北京煤氣用具廠生產的JS系列家用燃氣熱水器的參數，其中各物理量的單位用的是國際通用的符號，說明如下：

Pa一帕斯卡mmH2O—毫米水柱

J—焦耳h—小時

M3—立方米l—升，即分米3

kgf—千克力，即質量為1千克的物體所受的重力

min—分（時間單位）

單位前面的字母M表示系數106，字母H表示系數102

1．分別計算燃燒1米3液化石油氣、人工煤氣和天然氣所產生的熱量（單位：焦耳）。

2．王秋生同學說，熱水產率一欄中，5、3、2后面的符號印得不清楚，好像是數字“l(fā)”，但在“／min”的前面又丟掉了什么，請你通過計算判斷這個欄目中三個參數的正確數值和單位。

3．“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，并解釋這兩種情況下熱效率不同的原因。

Answer 1

1．查表可知：燃氣熱水器額定熱負荷為：37×106J／h。

石油氣、人工煤氣、天然氣的額定燃氣耗量分別是：0.368×102m3／h、1.964×102m3/h和1.04×102m3／h。

因此，石油液化氣：

人工煤氣：

天然氣：

2．以溫升40℃為例，根據表中其他參數計算熱產生率。設每分鐘熱水產生率為m，則水在1分鐘內吸收的熱量可表示為Q收=cm△t=4.2×103m△t(J)。

又根據表中所給參數，按熱水率80%計算時，燃氣在1分鐘內放出的能被水吸收的熱量：

∵Q吸=Q放      即4.2×10m△t=Q放

由此判斷：3和“／min”之間的符號如果是代表質量，它的意義應該是千克（符號kg），考慮到1千克水的體積是1升，所以，這個符號一定是字母L的小寫“l(fā)”，而不是數字“1”。因此正確的數字和單位是3升／分（3L／min）。分析溫升25℃和55℃兩種情況可以印證這個結論。

3．由關系式Q放=cm△t和熱水產生率表可知升溫25℃時水每分鐘吸收的熱量和燃氣放出的熱量：

同理，升溫55℃時水吸收的熱量：

Q吸=4.2×103×2×55=4.62×105(J)

燃氣每分鐘放出的熱量：

Q放=6.17×105J

答：升溫25℃和55℃時的熱效率分別是85%和75%；因為溫升較高時，熱量損失多，所以熱效率較低。