Question

【題目】閱讀下面短文并回答問題:

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．

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

即熱式節(jié)能飲水機(jī)喝水無需等待，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．

請回答下列問題：

（1）寫出一條即熱式節(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)行熱交換過程中，自來水吸收的熱量與等質(zhì)量的開水放出的熱量相等，則可供直接飲用的溫開水的溫度是________℃．

（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)入加熱腔加熱成開水的過程中吸收的熱量是_______________J．（ρ水=1.0×l03kg/m3、C水=4.2×103 J/（kg℃）、g=10N/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℃的自來水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成85℃，同時相同質(zhì)量的100℃的開水從加熱腔流進(jìn)熱交換套管后變?yōu)闇亻_水流出，所以，不計熱損失時，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)入加熱腔加熱成開水的過程中水吸收的熱量：

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