Question

（95復(fù)賽）下表列出的是北京煤氣用具廠生產(chǎn)的JS系列家用燃?xì)鉄崴�器的參�?shù)，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(shí)

M³-立方米l-升，即分米³

kgf-千克力，即質(zhì)量為1千克的物體所受的重力

min-分（時(shí)間單位）

單位前面的字母M表示系數(shù)10⁶，字母H表示系數(shù)10²

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

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

3．“熱效率”一欄給的是參考值；“熱水產(chǎn)率”一欄給的是廠家對樣品的實(shí)測值。分別計(jì)算溫升25℃和55℃時(shí)的熱效率，并解釋這兩種情況下熱效率不同的原因。

Answer 1

解：1．查表可知：燃?xì)鉄崴�器額定熱負(fù)荷為

37×10⁶J／h。

石油氣、人工煤氣、天然氣的額定燃?xì)夂牧糠謩e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(jù)表中其他參數(shù)計(jì)算熱產(chǎn)生率。設(shè)每分鐘熱水產(chǎn)生率為m，則水在1分鐘內(nèi)吸收的熱量可表示為Q_收=cm△t=4.2×10³m△t(J)。

又根據(jù)表中所給參數(shù)，按熱水率80%計(jì)算時(shí)，燃?xì)庠?分鐘內(nèi)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(zhì)量，它的意義應(yīng)該是千克（符號kg），考慮到1千克水的體積是1升，所以，這個(gè)符號一定是字母L的小寫“l(fā)”，而不是數(shù)字“1”。因此正確的數(shù)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(gè)結(jié)論。

3．由關(guān)系式Q_放=cm△t和熱水產(chǎn)生率表可知升溫25℃時(shí)水每分鐘吸收的熱量和燃?xì)夥懦龅臒崃浚?/p>

同理，升溫55℃時(shí)水吸收的熱量：

Q_吸=4.2×10³×2×55=4.62×10⁵(J)

燃?xì)饷糠昼姺懦龅臒崃浚?/p>

Q_放=6.17×10⁵J

答：升溫25℃和55℃時(shí)的熱效率分別是85%和75%；因?yàn)闇厣�較高時(shí)，熱量損失多，所以熱效率較低。