Question

【題目】閱讀下面短文并回答問題:

即熱式節能飲水機

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

如圖乙，當節能飲水機的出水流量為1.9L/min時，20℃的自來水經熱交換套管后被預熱成85℃的熱水流進加熱腔，同時有相同質量的100℃的開水從加熱腔流 進熱交換套管，變成可供直接飲用的溫開水流出．

即熱式節能飲水機喝水無需等待，即按即出，而且具有待機零功耗，比傳統飲水機要節能、省電，真正倡導了綠色環保飲水新概念．

請回答下列問題：

（1）寫出一條即熱式節能飲水機具有的優點：________________________．

（2）若在熱交換套管內進行熱交換過程中，自來水吸收的熱量與等質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）每分鐘節能飲水機流出水的質量為_______kg，每分鐘預熱后的熱水進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】 節能，效率高 35 1.9 1.197×105．

【解析】即熱式節能飲水機具有節能，效率高的優點。

由題可知，20℃的自來水經熱交換套管后被預熱成85℃，同時相同質量的100℃的開水從加熱腔流進熱交換套管后變為溫開水流出，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由飲水機的出水流量為1.9L/min可知，每分鐘節能飲水機流出水的的體積：V=1.9L=1.9×10-3m3，

由可得，水的質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×1.9×10-3m3=1.9kg，

②預熱后水的溫度為85℃，進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