燃气热水器火灭断气的原理.pdfVIP

《数理天地》初中版 竞赛物理 2012年第 1期 · 竞赛物理 · 蕊 鼹 圈火灭断气的原理 王福星 (山东省邹平县码头一中 256214) 例 家用燃气快速热水器 (如图1 (5)为 了 所示)是一种方便 、快捷且不受天气影 防止热 水器 工 响的洗浴设备．下表为某品牌家用燃 作过程 中加热 气快速 热水器 的主要技术数据．已知 火焰意外熄灭 天然气的热值为 8×10J／m。，水 的比 导 致 燃 气 泄 燃 气 燃 气 图 1 漏 ，技 术人 员 热容为 4．2×10。J／(kg·℃)． 图 3 设 计 了 “火 灭 生产许 可证 XKOO一 1020044 断气”的装置．如 图3所示为一种 “火灭断气” 执行标准 GB6932— 2OO1 装置的原理图，请根据这个原理 图，简述它是怎 型 号 JSD16 D8JA 燃 气种类 天然气 样 实现 “火灭断气”功能的． 额 定燃 气压强 2000Pa (2011年全国初 中应用物理竞赛复赛) 额定热 负荷 16kW 分析 (1)气温低于 0℃ 时，使用后 的燃 适 用 水压 0．025MPa～ 0．75MPa 气热水器中残 留的水会结冰．水结冰后，密度变 额定产热水能力 8L／min(At／25K) 小 ，体积变大 ，这样很容易把燃气热水器中的水 额定 电压 3V(DC) 管胀破．所以，气温低于 0℃时，使用燃气热水 (1)为安全使用此热水器，机体上印有一 器后，应打开放水塞 ，放尽机体内存水 ，再拧紧． 些警告 ，其 中一条是这样说 的：“气温低 于 0。C (2)根据表 中数 据 “额 定产 热水 能力 时，用后请打开放水塞，放尽机体 内存水，再拧 8L／rain，At一25K”的物理意义，该型号燃气热 紧 ……”．请解释 为什么要这样做． 水器的额定热负荷 P放一 16kW，正常工作 t— (2)试求该型号家用燃气快速热水器正常 lmin，燃气燃烧放 出的热量 蹲 Q放 一 P放l===16×1000×60J一 9．6×10J， 工作时的烧水效率． lmin内加热的水的质量 (3)若在额定产热水能力下进 行淋浴，一 m — pV ===1× 10。×8× 1O kg一 8kg， 次淋浴总计加热时间为 20min，则此 次淋浴至 水温升高 At一25K 一25。C， 少需消耗多少天然气? lmin内水吸热 Q吸=OTlAt (4)为防止 燃