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家用燃气快速热水器(如图1所示)是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备.下表为某品牌家用燃气快速热水器的主要技术数据.已知天然气的热值为8×107J/m3,水的比热容为4.2x103J/(kg
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家用燃气快速热水器(如图1所示)是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备.下表为某品牌家用燃气快速热水器的主要技术数据.已知天然气的热值为8×107J/m3,水的比热容为4.2x103J/(kg.℃).
(1)为安全使用此热水器,机体上印有一些警告,其中一条是这样说的:“气温低于0℃时,用后请打开放水塞,放尽机体内存水,再拧紧…”.请解释为什么要这样做?
(2)试求该型号家用燃气快速热水器正常工作时的烧水效率.
(3)若在额定产热水能力下进行淋浴,一次淋浴总计加热时间为20min,则此次淋浴至少需消耗多少天然气?
(4)为防止燃气热水器在无水或水压过低时“干烧”,技术人员设计了很多种“水气联动”装置,实现通常所说的“水到气到”.图2就是其中一种“水气联动”装置的原理图,你能看出它的工作原理吗?请简述它是如何利用“水到”来控制“气到”的.
(5)为了防止热水器工作过程中加热火焰意外熄灭导致燃气泄漏,技术人员设计了“火灭断气”的装置.如图3所示为一种“火灭断气”装置的原理图,请根据这个原理图,简述它是怎样实现“火灭断气”功能的?
(1)为安全使用此热水器,机体上印有一些警告,其中一条是这样说的:“气温低于0℃时,用后请打开放水塞,放尽机体内存水,再拧紧…”.请解释为什么要这样做?
(2)试求该型号家用燃气快速热水器正常工作时的烧水效率.
(3)若在额定产热水能力下进行淋浴,一次淋浴总计加热时间为20min,则此次淋浴至少需消耗多少天然气?
(4)为防止燃气热水器在无水或水压过低时“干烧”,技术人员设计了很多种“水气联动”装置,实现通常所说的“水到气到”.图2就是其中一种“水气联动”装置的原理图,你能看出它的工作原理吗?请简述它是如何利用“水到”来控制“气到”的.
(5)为了防止热水器工作过程中加热火焰意外熄灭导致燃气泄漏,技术人员设计了“火灭断气”的装置.如图3所示为一种“火灭断气”装置的原理图,请根据这个原理图,简述它是怎样实现“火灭断气”功能的?
生产许可证 | XK00-1020044 |
执行标准 | GB6932-2001 |
型号 | JSD16-D8JA |
燃起种类 | 天然气 |
额定燃起压强 | 2000Pa |
额定热负荷 | 16kW |
适用水压 | 0.025Mpa~0.75Mpa |
额定产热水能 | 8L/min(△t=25K) |
额定电压 | 3V(DC) |
▼优质解答
答案和解析
(1)气温低于0℃时,使用后的热水器中残存的水会结冰.水结冰后,密度变小,体积膨胀,很容易把热水器胀破.所以,气温低于0℃时,用后需要打开放水塞,放尽机体内存水,再拧紧;
(2)热水器正常工作1min,产生的热量为Q=Pt=16×103W×60s=9.6×105J
1min内加热水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×8×10-3m3=8kg
这些水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×8kg×25℃=8.4×105J
热水器的烧水效率为η=
=
=87.5%;
答:热水器的烧水效率为87.5%;
(3)一次淋浴需要的热量为Q淋=Pt淋=16×103W×1200s=1.92×107J
需要完全燃烧的天然气的体积为V气=
=
=0.24m3;
答:一次淋浴需要完全燃烧0.24m3的天然气;
(4)当进水口处有水压时,膜片的右面就会受到向左的压力,克服弹簧的弹力向左推动阀杆,打开进气阀门使燃气接入主火管道;反之,如果此时的水压很小或者无水,则膜片受到的向左的压力就会减小甚至消失,燃气阀门就会在弹簧的压力下向右移动而关闭,停止进气;
(5)火焰燃烧时,双金属片外侧的金属温度升高时膨胀的更多,双金属片向下弯曲,推动燃气阀门打开;如果因为意外的原因使火焰熄灭,双金属片的温度降低,外侧金属收缩的更多,双金属片向上伸直,拉动燃气阀门关闭,防止燃气外泄.
(1)气温低于0℃时,使用后的热水器中残存的水会结冰.水结冰后,密度变小,体积膨胀,很容易把热水器胀破.所以,气温低于0℃时,用后需要打开放水塞,放尽机体内存水,再拧紧;
(2)热水器正常工作1min,产生的热量为Q=Pt=16×103W×60s=9.6×105J
1min内加热水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×8×10-3m3=8kg
这些水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×8kg×25℃=8.4×105J
热水器的烧水效率为η=
Q吸 |
Q |
8.4×105J |
9.6×105J |
答:热水器的烧水效率为87.5%;
(3)一次淋浴需要的热量为Q淋=Pt淋=16×103W×1200s=1.92×107J
需要完全燃烧的天然气的体积为V气=
Q淋 |
q |
1.92×107J |
8×107J/m3 |
答:一次淋浴需要完全燃烧0.24m3的天然气;
(4)当进水口处有水压时,膜片的右面就会受到向左的压力,克服弹簧的弹力向左推动阀杆,打开进气阀门使燃气接入主火管道;反之,如果此时的水压很小或者无水,则膜片受到的向左的压力就会减小甚至消失,燃气阀门就会在弹簧的压力下向右移动而关闭,停止进气;
(5)火焰燃烧时,双金属片外侧的金属温度升高时膨胀的更多,双金属片向下弯曲,推动燃气阀门打开;如果因为意外的原因使火焰熄灭,双金属片的温度降低,外侧金属收缩的更多,双金属片向上伸直,拉动燃气阀门关闭,防止燃气外泄.
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