Question

（2012全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽）長期以來，我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)居民的冬季采暖計(jì)量一般都按住宅面積收費(fèi)，導(dǎo)致用戶節(jié)能意識(shí)差，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。作為建筑節(jié)能的一項(xiàng)基本措施，近幾年部分地區(qū)試點(diǎn)以熱量表作為計(jì)量收費(fèi)的依據(jù)和手段，經(jīng)測算可節(jié)能約20%~30%。

如圖2所示，一個(gè)完整的熱量表由以下三個(gè)部分組成：一只液體流量計(jì)，用以測量經(jīng)熱交換的熱水流量；一對用鉑電阻制作的溫度傳感器，分別測量供暖進(jìn)水和回水溫度；一低功耗的單芯片計(jì)算機(jī)，根據(jù)與其相連的流量計(jì)和溫度傳感器提供的流量和溫度數(shù)據(jù)，利用熱力學(xué)公式可計(jì)算出用戶從熱交換系統(tǒng)獲得的熱量，通過液晶顯示器將測量數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果顯示出來。以下是某用戶家中的熱量表的部分參數(shù)，已知水的比熱容取4.2×l0³J/(kg·C)，天然氣的燃燒值約為8×10⁷J/m³。

最大流量/m3h-1	2.5	測溫范圍℃	4 ~100
溫差范圍/K	2~50	最大水壓/MPa	1.6
電源	3.6V 2Ah	電源壽命	≥5年

（1）試通過以上數(shù)據(jù)計(jì)算該型號(hào)熱量表能測量的最大供熱功率是多少？

（2）在一次要查看熱量表記錄情況時(shí)，通過逐次點(diǎn)按計(jì)量表上的信息顯示按鈕，液晶顯示器逐項(xiàng)顯示出了下列數(shù)據(jù)：

根據(jù)這些數(shù)據(jù)推算，求此次查看時(shí)該用戶家平均每小時(shí)從暖氣中得到的熱量約為多少J？到此次查看時(shí)為止，該用戶從這套供暖系統(tǒng)得到的總能量相當(dāng)于完全燃燒了多少m³的天然氣？

(3)如果出現(xiàn)大風(fēng)降溫天氣，住宅通過外墻散熱的速度會(huì)加大。從原理分析，應(yīng)該在家中怎樣調(diào)節(jié)，才能保持室內(nèi)溫度不出現(xiàn)明顯下降。

(4)這種型號(hào)的熱量表平均耗電功率不超過多大?

(5) 2010年國家將逐漸在全國推廣使用供熱分戶計(jì)量。假設(shè)某城區(qū)在未使用熱量表計(jì)費(fèi)時(shí)，一年熱力公司共消耗天然氣40億立方米，現(xiàn)有30%的用戶使用熱量表，在使用后平均每戶節(jié)能20%。按此情況計(jì)算，這些使用熱量表的用戶一年可節(jié)約多少天然氣?

Answer 1

解：（1）該型號(hào)熱量表能測量的最大供熱功率

……4分

（2）平均每小時(shí)從暖氣中得到的熱量

。4分

相當(dāng)于完全燃燒天然氣的體積為：。…4分

（3）分析原理可知，為了提高房間內(nèi)暖氣片放出熱量的速度，只需調(diào)節(jié)“水量調(diào)節(jié)閥”，加大熱水瞬時(shí)流量即可�！�2分

（4）熱量表的耗電功率為

…………2分

（5）相當(dāng)于節(jié)約的天然氣體積為 4×10⁹m³×30%×20%=2.4×10⁸m³  …2分