Question

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空氣能熱水器

空氣能熱水器是吸收空氣的熱量來制造熱水的裝置．

空氣能熱水器主要由儲水箱、毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器等部件組成，其中，毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器等構(gòu)成密閉系統(tǒng)，制冷劑在該密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，如圖所示．其工作過程如下：

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)器內(nèi)迅速汽化．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．在冷凝器中，高溫高壓的蒸氣將熱量傳遞給冷水并發(fā)生液化．制冷劑依此不斷循環(huán)流動，使儲水箱中水的溫度不斷上升．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量（Q）與空氣能熱水器消耗的能量（W）的比值．

下表是某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數(shù)．

消耗功率／w	進水溫度／℃	出水溫度／℃	能效比
840	20	54	3.4

（1）制冷劑在 中液化．

（2）在循環(huán)過程中，制冷劑流經(jīng)下列部件時從空氣中吸收熱量是 ．

A．毛細管 B．冷凝器

C．壓縮機 D．蒸發(fā)器

（3）水箱中的水溫升高，其內(nèi)能 ．

（4）制冷劑在循環(huán)過程中，其內(nèi)能的增加的方式是 ．

A．只有做功

B．只有熱傳遞

C．既有做功，又有熱傳遞

D．既不是做功，又不是熱傳遞

（5）該品牌空氣能熱水器正常工作1h可產(chǎn)生 kg的熱水．

[C水=4.2×103J/(kg·℃)]

Answer 1

（1）冷凝器（2）Ｄ（3）增加（4）Ｃ（5）72

【解析】

試題分析：（1）物體由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象是液化現(xiàn)象，液化需要放熱。所以在溫度低的冷凝器中，高溫高壓的蒸氣遇冷發(fā)生液化由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)；

（2）物體由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象是汽化現(xiàn)象，汽化需要吸熱。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)器內(nèi)迅速汽化，從空氣中吸收熱量．

（3）物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)：物體的溫度越高，分子運動速度越快，內(nèi)能就越大。所以水箱中的水溫升高，其內(nèi)能變大；

（4）.改變物體的內(nèi)能兩種方法：做功和熱傳遞，“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”的過程中對蒸汽做功，是通過做功的方式內(nèi)能增大；“液態(tài)制冷劑經(jīng)過毛細管緩慢地進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱迅速汽化”是通過熱傳遞的方式增大內(nèi)能；

（5）熱水器消耗電能W=Pt=0.84kw×1h=0.84kw?h=3.024×106J；

由題意知能效比即水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值是3.4，所以=3.4，

故水吸收的熱量：Q=3.4×W=3.4×3.024×106J=1.02816×107J．

由熱量公式Q=cm（t-t0）得

水的質(zhì)量=72kg．

考點：物態(tài)變化、內(nèi)能、熱量計算