Question

15．閱讀下面的短文，回答問題：
                                                                      空氣能熱水器
       空氣能熱水器（如圖甲）是吸收空氣的熱能來制造熱水的裝置．其耗能約為電熱水器的四分之一．空氣能屬于可再生的新能源，擁有先天的節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢．
       圖乙是空氣能熱水器的工作原理示意圖，它主要由儲水箱、毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器等部件組成．制冷劑在毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器之間循環(huán)的過程與我們所熟悉的電冰箱的制冷循環(huán)過程相同，其工作過程如下：
A．液態(tài)制冷劑經(jīng)過一段很細的毛細管緩慢地進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器迅速汽化，并從空氣中吸收熱能．
B．制冷劑汽化生成的蒸氣被壓縮機壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進入冷凝器．
C．在冷凝器中，高溫高壓的蒸氣將熱能傳遞給冷水并發(fā)生液化．
制冷劑依此不斷循環(huán)流動，使水的溫度不斷上升．空氣能熱水器有一個很重要的指標是能效比，它是指水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值．能效比越高，說明熱水器的制熱效果越好．
請回答下列問題：

（1）制冷劑在蒸發(fā)器中汽化．
（2）制冷劑在工作循環(huán)過程中，將空氣中的熱能不斷地“搬運”至水中．
（3）某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數(shù)如下：

電源電壓	額定輸入功率/kW	進水溫度/℃	出水溫度/℃	能效比
220V	0.84	20	56	3.4

從表格中的數(shù)據(jù)可知，該空氣能熱水器正常工作1h可產(chǎn)生的熱水的體積為68L．
[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）；水的密度為1.0×10³kg/m³]．

Answer 1

分析 （1）致冷劑把冷凍室里的“熱”，搬運到外面．工作時電動壓縮機使致冷劑蒸氣壓縮并把它壓入冰箱外的冷凝器管里，在這里蒸氣變成液體并放熱，這些熱被周圍的空氣帶走．冷凝器里的液態(tài)致冷劑，經(jīng)過一段很細的毛細管進入冷凍室的管子里，在這里迅速汽化吸熱，使溫度降低．生成的蒸氣又被壓縮機抽走，壓入冷凝器，再液化并把冰箱內帶來的熱放出．致冷劑這樣循環(huán)流動，就可以保持相當?shù)偷臏囟龋?br />（2）空氣能熱水器是吸收空氣的熱能來制造熱水的裝置．
（3）已知空氣能熱水器的電功率和工作時間，可求出消耗的電能；已知水的比熱容、水的初溫、末溫，以及能效比可求出質量，進而求出體積．

解答 解：
（1）由短文內容可知，液態(tài)制冷劑經(jīng)過一段很細的毛細管緩慢地進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器迅速汽化．
（2）由短文內容可知，空氣能熱水器是吸收空氣的熱能，并傳給水從而來制造熱水．
（3）空氣能熱水器的電功率P=0.84kW=840W，工作時間t=1h=3600s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：
W=Pt=840W×3600s=3.024×10⁶J，
已知水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值為3.4，即$\frac{Q}{W}$=3.4，
則水箱中的水吸收的熱能：
Q=3.4W=3.4×3.024×10⁶J=1.02816×10⁷J，
由Q=cm（t-t ₀）得，水的質量：
m=$\frac{Q}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{1.02816×{10}^{7}J}{4.2×{10}^{3}J/（kg•℃）×（56℃-20℃）}$=68kg，
由ρ=$\frac{m}{v}$得，水的體積：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{68kg}{1×{10}^{3}kg/{m}^{3}}$=68×10^-3m³=68dm³=68L．
故答案為：（1）蒸發(fā)器；（2）空氣；水；（3）68．

點評 本題主要考查學生對空氣能熱水器的工作過程和熱量的計算以及電功的計算的理解和掌握，空氣能熱水器屬于新產(chǎn)品，針對新產(chǎn)品，重大事件，都是中考的熱點，一定要關注．