Question

【题目】阅读下面短文并回答问题:

即热式节能饮水机

即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用，如图甲为我校教学楼层安装的某品牌即热式节能饮水机，其原理如图乙所示．烧开的水很烫不能立即饮用，即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起，利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同吋，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开．

如图乙，当节能饮水机的出水流量为1.9L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流 进热交换套管，变成可供直接饮用的温开水流出．

即热式节能饮水机喝水无需等待，即按即出，而且具有待机零功耗，比传统饮水机要节能、省电，真正倡导了绿色环保饮水新概念．

请回答下列问题：

（1）写出一条即热式节能饮水机具有的优点：________________________．

（2）若在热交换套管内进行热交换过程中，自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等，则可供直接饮用的温开水的温度是________℃．

（3）每分钟节能饮水机流出水的质量为_______kg，每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量是_______________J．（ρ水=1.0×l03kg/m3、C水=4.2×103 J/（kg℃）、g=10N/kg）

Answer 1

【答案】 节能，效率高 35 1.9 1.197×105．

【解析】即热式节能饮水机具有节能，效率高的优点。

由题可知，20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃，同时相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出，所以，不计热损失时，冷水吸收的热量和热水放出的热量相等，Q吸=Q放

由Q=cm△t可得：cm（85℃-20℃）=cm（100℃-t0），

解得：t0=35℃

①由饮水机的出水流量为1.9L/min可知，每分钟节能饮水机流出水的的体积：V=1.9L=1.9×10-3m3，

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

②预热后水的温度为85℃，进入加热腔加热成开水的过程中水吸收的热量：

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