热水器的水要烧多久

2020-05-09 家居 183阅读
加热时间的计算,可以说是个经典的能量转换(守恒)命题,Q吸=Q放。如果对原理掌握得比较到位,计算是非常简单的。可惜的是,我们的物理学习同样是考试用了,回到家里,会计算这种问题的用户还真是很少很少。为什么呢?
原因很简单,国人对未知数缺乏信心。无论生活、工作还是学习,未知数一多,大脑短路的情形就司空见惯了。就说电热水器加热时间这个命题吧,它的基本等于是:Pt=cm(t-t0)。在这里:
P表示加热功率
t表示加热时间
c为比热容
m为受热介质的质量
Δt=(t-t0)表示温度差
表面看不复杂,可是困惑国人的有两大问题:一是未知数太多,二是单位转换不了。
先说未知数。就水体而言,电热水器的容量是大致知道的,譬如60升,完全可以按60kg计算,比热容是清楚的,为4.2kJ/(Kg·℃) ,温差同样是未知数多了些,我们大多数人不知道当地的基础水温,也不完全知道洗澡的适宜温度,或者热水器的终止温度,于是温差就成个大大的未知数了。热水器的功率是清楚的,即便可变功率的,大多也只是不同挡位而已,功率仍然是清楚的。时间的单位也容易跑迷糊,我们再明确一下,是秒。
再来说单位。功率的单位是瓦特,和时间搭配后就变成焦耳了。
比热容的单位是kJ/(Kg·℃),与质量、温度搭配后,成为千焦了。所以在这个公式的两边,只要注意倍数就足够了。
我们先来做个简化计算,设定热水器的功率为1500W,容积为80升,求水温每升高1℃所需的时间。
代入Pt=cm(t-t0),得
1.5t=4.2*80*1
t=4.2*80/1.5=224(秒)
现在我们倒过来假定,水的温差为60℃那么所需时间刚好是224分钟。
实际上,电热水器的热效率最高也只有90%左右,所以最终的时间还要除以0.9,大致是249分钟的样子。
你那儿具体是什么情况,相当参数套进去就差不多了。基础水温,可以实测,也可以查。另外还有一些变数,譬如热水器自身的温控器温度不是很准确,水箱里尚有一些剩余热水,或者热水器长时间没清洗,水垢影响热效率等等。多算上几次,就没问题了。
正好我的科普专著写到这一节了,等于借你的问题打了个草稿,谢谢。
声明:你问我答网所有作品(图文、音视频)均由用户自行上传分享,仅供网友学习交流。若您的权利被侵害,请联系fangmu6661024@163.com