Question

【題目】閱讀下面短文并回答問(wèn)題

即熱式節(jié)能飲水機(jī)

即熱式節(jié)能飲水機(jī)已在地鐵站、學(xué)校、賓館等公共場(chǎng)所廣泛使用，如圖甲為我校教學(xué)樓層安裝的某品牌即熱式節(jié)能飲水機(jī)，其原理如圖乙所示．燒開(kāi)的水很燙不能立即飲用，即熱式節(jié)能飲水機(jī)中的熱交換套管很好地解決了這一問(wèn)題，它的奧秘在于將進(jìn)水管與出水管貼在一起，利用進(jìn)水管中的冷水給出水管中的開(kāi)水降溫，同吋，進(jìn)水管中的冷水被預(yù)熱后送到加熱腔中用電加熱器燒開(kāi)．

如圖乙，當(dāng)節(jié)能飲水機(jī)的出水流量為1.9L/min時(shí)，20℃的自來(lái)水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成85℃的熱水流進(jìn)加熱腔，同時(shí)有相同質(zhì)量的100℃的開(kāi)水從加熱腔流 進(jìn)熱交換套管，變成可供直接飲用的溫開(kāi)水流出．

即熱式節(jié)能飲水機(jī)喝水無(wú)需等待，即按即出，而且具有待機(jī)零功耗，比傳統(tǒng)飲水機(jī)要節(jié)能、省電，真正倡導(dǎo)了綠色環(huán)保飲水新概念．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出一條即熱式節(jié)能飲水機(jī)具有的優(yōu)點(diǎn)：________．

（2）若在熱交換套管內(nèi)進(jìn)行熱交換過(guò)程中，自來(lái)水吸收的熱量與等質(zhì)量的開(kāi)水放出的熱量相等，則可供直接飲用的溫開(kāi)水的溫度是________℃．

（3）每分鐘節(jié)能飲水機(jī)流出水的質(zhì)量為________kg，每分鐘預(yù)熱后的熱水進(jìn)入加熱腔加熱成開(kāi)水的過(guò)程中吸收的熱量是________J．（ρ水=1.0×103kg/m3、C水=4.2×103 J/（kg℃））

Answer 1

【答案】節(jié)能，效率高 35 1.9 1.197×105

【解析】

即熱式節(jié)能飲水機(jī)具有節(jié)能，效率高的優(yōu)點(diǎn)。

由題可知，20℃的自來(lái)水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成85℃，同時(shí)相同質(zhì)量的100℃的開(kāi)水從加熱腔流進(jìn)熱交換套管后變?yōu)闇亻_(kāi)水流出，所以，不計(jì)熱損失時(shí)，冷水吸收的熱量和熱水放出的熱量相等，Q吸=Q放

由Q=cm△t可得：cm（85℃-20℃）=cm（100℃-t0），

解得：t0=35℃

①由飲水機(jī)的出水流量為1.9L/min可知，每分鐘節(jié)能飲水機(jī)流出水的的體積：V=1.9L=1.9×10-3m3，

由可得，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103kg/m3×1.9×10-3m3=1.9kg，

②預(yù)熱后水的溫度為85℃，進(jìn)入加熱腔加熱成開(kāi)水的過(guò)程中水吸收的熱量：

Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg℃）×1.9kg×（100℃-85℃）=1.197×105J