水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖．其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管

Question

水暖在暖通行业被称为最舒适的采暖方式．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖．其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式（如图所示）．

（1）某房间一段时间内循环流动的水质量为1200kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃．这段时间里水向外界放出多少热量？[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若该水暖的热效率为90%，这段时间要消耗多少m³的天然气？（假设天然气完全燃烧）[天然气的热值为7.2×10⁷J/m³）]
（3）“水地暖”以水为媒介，利用了水的什么性质，请具体说明为什么要利用这一特性．

Answer 1

（1）水放出的热量：Q_放=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1200kg×（55℃-40℃）=7.56×10⁷ J；
（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q_有用=Q_水放=7.56×10⁷J，
由η=(Q有用)/(Q放)得，天然气需要放出的热量：
Q_放=(Q有用)/(η)=(7.56×107J)/(90%)=8.4×10⁷J，
由Q_放=Vq得，天然气的体积：
V=(Q放)/(q天然气)=(8.4×107J)/(7.2×107J/m3)=1.17m³；
（3）由热量公式：Q=cm△t可知，由于水的比热容较大，在温度变化量△t一定时，相等质量的水释放的热量较多．
答：（1）这段时间里水向外界放出热量为7.56×10⁷J；
（2）这段时间要消耗1.17m³的天然气；
（3）水地暖利用了水的比热容大这一特性．水的比热容较大，在温度变化量一定时，相等质量的水释放的热量较多．