Question

家庭水暖又叫“土暖氣”，是我國北方廣大農(nóng)村及一些城市使用的一種取暖設備，下圖是一種家庭水暖的安裝示意圖，其中下水管的D端比A端略高，其坡度為1：100．請看圖思考并回答以下問題：

（1）這種水暖設備并沒有應用水泵，但是當點燃鍋爐后，水便可以在管中按箭頭所示方向自行流動．請具體分析管中的水流動的原因是什么．
（2）為什么要安裝放氣閥？
（3）使用該套設備時，對水箱中的水位高低有什么要求？

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)液體溫度的變化引起的水的密度的變化，從而使不同位置的壓強產(chǎn)生壓強差，及因水位差產(chǎn)生的水管內(nèi)的水的壓強差分析．
解答：答：（1）在管中A點附近取一截面，截面右側水管ABC段中的水溫高，密度ρ_A右�。�
水經(jīng)暖氣片放熱后，溫度降低，所以水管CDA段中的水溫較低，密度ρ_A左較大，
根據(jù)液體壓強公式p=ρgh，A截面左側CDA段中的水產(chǎn)生的壓強大于右側ABC段水的壓強，因此水管中的水會按逆時針方向流動．
同時安裝水管時又有一定的坡度，即D端高、A端低，為水的逆時針流動創(chuàng)造了有利的條件．
（2）當水管中有空氣時，氣泡會沿管道向上移動，并匯集在最高處，包括管道中向上凸起的部分、暖氣片的頂部等處．
如果匯集的氣體過多，會形成氣柱，分斷了水管中的水，阻礙水的流動，從而影響用熱水供暖的效果．
（3）水箱中的水位一定要高于整個循環(huán)水路的最高點，才能在整個循環(huán)水路中灌滿水，
否則循環(huán)水路中就會有空氣，水就不能正常流動，從而影響用熱水供暖的效果．
點評：本題考查了水因熱脹冷縮而引起的密度變化而引起的壓強不同在生活中實際應用，冬天利用這點來取暖時較清潔、污染小等優(yōu)點，深受人們的青睞．