Question

隨著科技的發(fā)展，人們常用空氣源熱水器來沖涼洗澡，如圖是“美的”空氣源熱水器．空氣源熱水器內(nèi)有一種吸熱介質(zhì)--冷媒．“冷媒”作為空氣源熱水器熱的“搬運(yùn)工”，能把外界的熱搬到空氣源熱水器的內(nèi)部．液態(tài)的冷媒溫度低于零下20℃，與外界存在著溫差，因此，冷媒可吸收外界空氣的熱能，在蒸發(fā)器內(nèi)部轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，然后通過空氣源熱水器中壓縮機(jī)的工作，使氣態(tài)冷媒的溫度升高，溫度較高的冷媒通過冷凝器時(shí)從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，同時(shí)釋放出大量的熱量，被水箱中儲(chǔ)備水吸收，使水溫升高，從而達(dá)到制熱水的目的．空氣源熱水器所消耗的電能僅是帶動(dòng)壓縮機(jī)工作，由于大量空氣中的熱能進(jìn)入系統(tǒng)，所以它得到的能量是壓縮機(jī)消耗電能的3倍以上．技術(shù)參數(shù)表如下表：
（1）空氣源熱水器中水的內(nèi)能增加是能量的

轉(zhuǎn)移

（填“轉(zhuǎn)移”或“轉(zhuǎn)化”）．
（2）某家庭每天需要用60℃熱水200kg，若水的初溫是10℃，則水吸收的熱量為多少焦耳？（水的比熱容c=4.2×10³J/（kg?℃））
（3）該家庭使用空氣源熱水器提供熱水，若空氣源熱水器得到的能量是壓縮機(jī)消耗的電能的3倍，則每天需要消耗的電能是多少千瓦時(shí)？（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）
（4）分析該技術(shù)參數(shù)表，可知該空氣源熱水器正常工作時(shí)的電流為多少？

美的空氣源熱水器技術(shù)參數(shù)表
名稱	美的空氣源熱水器
型號(hào)	RSJF-32/R-A
總輸入功率	880W
熱水產(chǎn)量	60L/H
電源規(guī)格	220V-50Hz

Answer 1

分析：（1）改變內(nèi)能的方法有：做功和熱傳遞，做功實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化、熱傳遞實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移；
（2）已知水的質(zhì)量、初末溫度、水的比熱，由公式Q=cm（t-t₀）可求出水吸收的熱量；
（3）已知水所吸收的熱量，由空氣源熱水器得到的能量與壓縮機(jī)消耗的電能關(guān)系可以求出熱水器每天消耗的電能；
（4）由熱水器銘牌找出熱水器的額定功率與額定電壓，由功率的變形公式I=

P

U

可求出熱水器正常工作時(shí)的電流．

解答：解：（1）空氣的熱轉(zhuǎn)移給水，使熱泵熱水器中水內(nèi)能增加、溫度升高，發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×200kg×（60℃-10℃）=4.2×10⁷J；
（3）該空氣源熱水器每天消耗的電能為：
W=

Q吸

3

=

4.2×107J

3

=1.4×10⁷J=1.4×10⁷×

1

3.6×106

kW?h≈3.9kW?h；
（4）由銘牌知，熱水器的額定功率是880W，額定電壓是220V，
空氣源熱水器在正常工作的電流為：
I=

P

U

=

880W

220V

=4A．
答：（1）轉(zhuǎn)移；
（2）水吸收的熱量為4.2×10⁷J；
（3）熱水器每天需要消耗的電能是3.9kW?h；
（4）空氣源熱水器正常工作時(shí)的電流是4A．

點(diǎn)評(píng)：本題以空氣源熱泵熱水器為背景，考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、改變內(nèi)能方法的了解與掌握，題干內(nèi)容較多，仔細(xì)閱讀，從中得出相關(guān)信息并利用好是本題的關(guān)鍵．