Question

6．熱水器的“能效比”是衡量熱水器性能的指標(biāo)之一．空氣源熱泵熱水器是新一代高“能效比”（“能效比”為熱泵機(jī)組產(chǎn)生的熱量與投入的電能之比）的熱水裝置，其工作原理可簡(jiǎn)化為右圖所示．工作物質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收空氣的熱迅速汽化，通過消耗少量電能驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)將其壓縮成高溫高壓的氣體，在冷凝器內(nèi)液化放熱放出熱量，并對(duì)冷水加熱，使水溫升高，達(dá)到制熱水的目的．如表是某型號(hào)熱泵熱水器的部分參數(shù)，其中65L/h表示此熱水器當(dāng)進(jìn)水溫度為15℃，出水溫度為55℃，每小時(shí)可加熱水65L，請(qǐng)你回答：[C_水=4.2×10³J/Kg•℃]

額定制熱水量	65L/h
額定電壓/頻率	220V/50Hz
額定輸入功率	770W
水箱型號(hào)	100L

（1）65L水溫度從15℃升高到55℃吸收的熱量．
（2）此熱水器正常工作1h消耗的電能．
（3）此熱水器的“能效比”＞100%（選填“＞”、“=”、“＜”）．結(jié)合工作原理說明使該熱水器比電熱水器節(jié)省費(fèi)用的原因因?yàn)樵跓岜脽崴�器中，水吸收的熱量大部分來源于空氣，然后通過消耗少量電能獲得，而空氣中的熱是不用消耗電能的．
（4）其實(shí)人體內(nèi)在酶的參與下，也存在類似的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化，如當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在跑步時(shí)，身體會(huì)發(fā)熱，此時(shí)，體內(nèi)的化學(xué)能通過有機(jī)物的氧化分解轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的溫度升高值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）已知熱水器的功率和正常工作時(shí)間，利用W=Pt即可求出1h消耗的電能；
（3）根據(jù)“能效比”為熱泵機(jī)組產(chǎn)出的熱量與投入的電能之比來分析此題；
（4）在一定條件下，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化．

解答 解：
（1）因?yàn)棣?$\frac{m}{V}$，
所以水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³kg/m³×65×10^-3m³=65kg；
水吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×65kg×（55℃-15℃）=1.092×10⁷J；
（2）因?yàn)镻=$\frac{W}{t}$，
所以熱水器消耗的電能W=Pt=770W×1×3600s=2.772×10⁶J；
（3）因?yàn)椤澳苄П取睘闊岜脵C(jī)組產(chǎn)出的熱量與投入的電能之比，所以每小時(shí)65L水溫度從15℃升高到55℃吸收的熱量為1.092×10⁷J，而消耗的電能為2.772×10⁶J．
所以熱水器的“能效比”大于100%；
因?yàn)樵跓岜脽崴�器中，水吸收的熱量大部分來源于空氣，然后通過消耗少量電能獲得，而空氣中的熱是不用消耗電能的；
（4）當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在跑步時(shí)，身體會(huì)發(fā)熱，此時(shí)，體內(nèi)的化學(xué)能通過有機(jī)物的氧化分解轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能．
答：
（1）65L水溫度從15℃升高到55℃吸收的熱量為1.092×10⁷J；
（2）此熱水器正常工作1h消耗的電能為2.772×10⁶J．
（3）＞；因?yàn)樵跓岜脽崴�器中，水吸收的熱量大部分來源于空氣，然后通過消耗少量電能獲得，而空氣中的熱是不用消耗電能的；
（4）內(nèi)．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)熱量的計(jì)算和電功的計(jì)算的理解和掌握，空氣能熱水器屬于新產(chǎn)品，針對(duì)新產(chǎn)品，重大事件，都是中考的熱點(diǎn)，一定要關(guān)注．