问题 问答题

某同学家用电表规格为“220V 20A”,因生活需要安装淋浴器,有以下三种产品可供选择:

(1)“大拇指牌DM2965-1型储水式电热水器”,主要规格如下:

额定功率1.5kW

额定电流7A

额定电压220V

水箱储水量52L

保暖性能良好,24h不使用,储水量水温下降10℃

(2)无水箱式电热淋浴器,主要规格如下:

淋浴所需热水流量4×10-3m3/min

额定电压220V

(3)JSY4-D型液化石油气热水器,主要规格如下:

燃气压力(0.373-0.4)×105Pa

给排气方式:直接排气式

产热水量(温升25℃)4.3×10-3m3/min

适用水压(0.4-4)×105Pa

热效率≥80%

点火方式:电子点火

进水管内径13mm

进气管内径9mm

出水管内径9mm

已知水的比热为4.2×103J/(kg•℃),液化石油气在常温下平均燃烧值为4.5×107J/kg.

每度电的价格0.52元,液化石油气每千克的价格为2.40元,请你通过计算,为该同学家选用何种淋浴器作出选择判断.为了便于比较,设三种淋浴器具有相同的热水流量,都为4×10-3m3/min,该同学家淋浴时间每天为10min,冷水进入淋浴器到被使用时温升均为25℃.

答案

该同学家淋浴时间每天为10min,该同学家淋浴间用水量为:

V=4×10-3m3/min×10min=4×10-2m3

水的质量为m=ρV=1×103kg/m3×4×10-2m3=40kg,

水的温度升高25℃吸收的热量:

Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×25℃=4.2×106J,

(1)使用“大拇指牌DM2965-1型储水式电热水器”,

假设不考虑热量的损失,加热这些水消耗的电能:

W=Q=4.2×106J=

7
6
kW•h,

每天需要交电费0.52元/(kW•h)×

7
6
kW•h≈0.61元.

实际上“大拇指牌DM2965-1型储水式电热水器”,

由于热量散失,热水器消耗的电能大于

7
6
kW•h,

每天需要交的电费大于0.61元.

(2)使用无水箱式电热淋浴器,

加热这些水消耗的电能:

W=Q=4.2×106J=

7
6
kW•h,

每天需要交电费0.52元/(kW•h)×

7
6
kW•h≈0.61元.

(3)JSY4-D型液化石油气热水器,热效率≥80%,

液化石油气放出的热量至少为Q=

Q
η
=
4.2×106J
80%
=5.25×106J,

需要燃烧液化石油气的质量m=

Q
q
=
5.25×106J
4.5×107J/kg
≈0.1167kg,

使用JSY4-D型液化石油气热水器每天需要花费:

0.1167kg×2.40元/kg≈0.28元;

由以上分析计算可知,使用JSY4-D型液化石油气热水器,

花费最少,所以应选择JSY4-D型液化石油气热水器.

答:该同学家应选JSY4-D型液化石油气热水器.

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