Question

隨著人們生活水平的提高，越來越多的家庭采用“水地暖”進行取暖．其原理是：在房間地面裝飾層下鋪設散熱管道，通過管道內(nèi)的熱水散熱提高室溫．當供水溫度為45℃時，單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、散熱管材料的對應關系見下表：

散熱管\地面裝飾層材料	陶瓷	塑料	木地板
聚乙烯（PE-RT）	136.6W/m2	103.5W/m2	93.5W/m2
聚丁烯（PB）	125.7W/m2	96.9W/m2	90.0W/m2

（1）若該地暖系統(tǒng)的總水量為2×10³kg，將全部的水從5℃加熱至45℃，水至少需要吸收多少熱量？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）某家庭木地板的面積為80m²，散熱管材料為聚丁烯（PB），供水溫度為45℃，則該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量為多少焦耳？
（3）“水地暖”散熱量除與散熱時間、面積有關外，你認為還與哪些因素有關？請至少寫出兩點．

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q=cm（t-t₀）求水吸收的熱量．
（2）由題知，家庭地面用木地、散熱管材料為聚丁烯，由表中數(shù)據(jù)得出該家庭地面單位面積上的散熱功率P，利用Q=PSt求該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量；
（3）從地面裝飾層材料、散熱管材料、裝飾層厚度、供水溫度、管間距離等方面回答．

解答：解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2×10³kg×（45℃-5℃）
=3.36×10⁸J；
（2）由題知，散熱管材料為聚丁烯，用木地板，該家庭地面單位面積上的散熱功率P=90.0W/m²，
該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量：
Q=PSt=90.0W/m²×80m²×3600s=2.592×10⁷J；
（3）“水地暖”散熱量除與散熱時間、面積有關外，還與地面裝飾層材料、散熱管材料、裝飾層厚度、供水溫度、管間距離等有關．
答：（1）水至少需要吸收3.36×10⁸J的熱量；
（2）該供暖系統(tǒng)每小時的散熱量為2.592×10⁷J；
（3）“水地暖”散熱量除與散熱時間、面積有關外，還與地面裝飾層材料、散熱管材料有關．

點評：本題以“水地暖”為物理情景，考查了熱量的計算，同時考查了根據(jù)題目提供信息分析解決問題的能力，有難度！