问题详情:
(2012全国初中应用物理知识竞赛复赛)长期以来,我国北方地区城镇居民的冬季采暖计量一般都按住宅面积收费,导致用户节能意识差,造成严重的资源浪费。作为建筑节能的一项基本措施,近几年部分地区试点以热量表作为计量收费的依据和手段,经测算可节能约20%~30%。
如图2所示,一个完整的热量表由以下三个部分组成:一只液体流量计,用以测量经热交换的热水流量;一对用铂电阻制作的温度传感器,分别测量供暖进水和回水温度;一低功耗的单芯片计算机,根据与其相连的流量计和温度传感器提供的流量和温度数据,利用热力学公式可计算出用户从热交换系统获得的热量,通过液晶显示器将测量数据和计算结果显示出来。以下是某用户家中的热量表的部分参数,已知水的比热容取4.2×l03J/(kg·C),天然气的燃烧值约为8×107J/m3。
最大流量/m3h-1 | 2.5 | 测温范围℃ | 4 ~100 |
温差范围/K | 2~50 | 最大水压/MPa | 1.6 |
电源 | 3.6V 2Ah | 电源寿命 | ≥5年 |
(1)试通过以上数据计算该型号热量表能测量的最大供热功率是多少?
(2)在一次要查看热量表记录情况时,通过逐次点按计量表上的信息显示按钮,液晶显示器逐项显示出了下列数据:
根据这些数据推算,求此次查看时该用户家平均每小时从暖气中得到的热量约为多少J?到此次查看时为止,该用户从这套供暖系统得到的总能量相当于完全燃烧了多少m3的天然气?
(3)如果出现大风降温天气,住宅通过外墙散热的速度会加大。从原理分析,应该在家中怎样调节,才能保持室内温度不出现明显下降。
(4)这种型号的热量表平均耗电功率不超过多大?
(5) 2010年国家将逐渐在全国推广使用供热分户计量。假设某城区在未使用热量表计费时,一年热力公司共消耗天然气40亿立方米,现有30%的用户使用热量表,在使用后平均每户节能20%。按此情况计算,这些使用热量表的用户一年可节约多少天然气?
【回答】
解:(1)该型号热量表能测量的最大供热功率
……4分
(2)平均每小时从暖气中得到的热量
。4分
相当于完全燃烧天然气的体积为:。…4分
(3)分析原理可知,为了提高房间内暖气片放出热量的速度,只需调节“水量调节阀”,加大热水瞬时流量即可。…2分
(4)热量表的耗电功率为
…………2分
(5)相当于节约的天然气体积为 4×109m3×30%×20%=2.4×108m3 …2分
知识点:物理竞赛
题型:计算题