Question

3．圖1是一臺(tái)變頻空調(diào)機(jī)，空調(diào)機(jī)中有被稱為“冷媒”的物質(zhì)，利用它的物態(tài)變化可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)、室外熱量的轉(zhuǎn)移，如圖2所示是空調(diào)機(jī)制冷系統(tǒng)的原理圖，其中壓縮機(jī)的作用是對(duì)氣態(tài)“冷媒”加壓，并使“冷媒”在管內(nèi)循環(huán)，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速越大，“冷媒”的流量越大，空調(diào)機(jī)的制冷能力就越強(qiáng)．
壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速由供電頻率決定，“變頻空調(diào)”是與傳統(tǒng)供電頻率不變的“定頻空調(diào)”相比較而產(chǎn)生的概念，與“定頻空調(diào)”相比，變頻空調(diào)機(jī)的變頻器可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)供電頻率，從而改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速．供電頻率越高，轉(zhuǎn)速越大，達(dá)到控制“冷媒”流量的目的．
變頻空調(diào)機(jī)開始工作時(shí)，以最大功率進(jìn)行制冷，當(dāng)室內(nèi)溫度快速降至設(shè)定溫度后，壓縮機(jī)隨機(jī)處于低速持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，維持室溫基本不變．
表一表示某型號(hào)變頻空調(diào)機(jī)的“冷媒”流量與變頻器供電頻率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系．
表二表示該型號(hào)變頻空調(diào)機(jī)部分參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中：制冷量是指單位時(shí)間內(nèi)空調(diào)機(jī)從密閉區(qū)域內(nèi)去除熱量的總和；能效比是空調(diào)機(jī)在額定狀態(tài)工作時(shí)，制冷量與輸入功率之比．
表一：

頻率f/Hz	30	50	70	90	110	130
流量Q/kg•h-1	38	72	106	140	174	208

表二：

項(xiàng)目	最小	額定	最大
輸入功率/W	130	700	1400
制冷量/W	650		3600
能效比	-	3.8	-

（1）空調(diào)機(jī)工作時(shí)，當(dāng)液態(tài)“冷媒”汽化（填物態(tài)變化名稱）成氣態(tài)時(shí)，需要吸熱量．
（2）關(guān)于變頻空調(diào)機(jī)，下列說法正確的是B
A．變頻空調(diào)的壓縮機(jī)與定頻空調(diào)一樣，也是斷斷續(xù)續(xù)工作的
B．空調(diào)機(jī)制冷時(shí)，圖中鋼管A內(nèi)流動(dòng)的是氣態(tài)“冷媒”
C．空調(diào)壓縮機(jī)是利用降溫的方法使“冷媒”發(fā)生物態(tài)變化的
D．變頻器供電頻率越小，空調(diào)機(jī)的制冷能力越強(qiáng)
（3）根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D3坐標(biāo)系中畫出“冷媒”流量Q與變頻器供電頻率f之間的關(guān)系圖線，當(dāng)變頻器供電頻率為80Hz時(shí)，“冷媒”流量為123kg/h．
（4）請(qǐng)計(jì)算表二中空調(diào)機(jī)制冷量為多少瓦，在額定狀態(tài)下工作10min，可以使多少千克的空氣溫度下降6℃？[取空氣的比熱容c=1.0×10³J/（kg℃）]
（5）夏天，上述空調(diào)機(jī)開始工作0.5h后，家中房間溫度降至設(shè)定溫度，隨機(jī)空調(diào)機(jī)處于低速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，又工作10h，全過程共消耗電2.9kW•h，則前0.5h內(nèi)空調(diào)機(jī)消耗的電能是多少千瓦時(shí)，后10h空調(diào)機(jī)的電流是多少安？

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫汽化，汽化吸熱；物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化，液化放熱．
（2）根據(jù)題目提供的信息分析答題．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后作出圖象，由圖象求出冷媒的流量．
（4）根據(jù)表二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題；由熱量公式求出空氣的質(zhì)量．
（5）由W=Pt求出前0.5h消耗的電能，然后求出后10h消耗的電能，然后求電流大�。�

解答 解：（1）空調(diào)機(jī)工作時(shí)，當(dāng)液態(tài)“冷媒”由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)發(fā)生汽化時(shí)要吸收熱量．
（2）A、變頻空調(diào)的壓縮機(jī)是連續(xù)工作的，故A錯(cuò)誤；
B、由圖示可知，空調(diào)機(jī)制冷時(shí)，圖中鋼管A內(nèi)流動(dòng)的是氣態(tài)“冷媒”，故B正確；
C、空調(diào)壓縮機(jī)是利用做功的方法使“冷媒”發(fā)生物態(tài)變化的，故C錯(cuò)誤；
D、變頻器供電頻率越高，空調(diào)機(jī)的制冷能力越強(qiáng)，故D錯(cuò)誤；
故選B；
（3）應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，圖象如圖所示；

由圖象可知，當(dāng)變頻器供電頻率為80Hz時(shí)，“冷媒”流量越為123kg/h（120～140均正確）．
（4）由效能比η=$\frac{{P}_{制冷量}}{{P}_{輸入}}$得：制冷量P_制冷量=ηP_輸入=3.8×700=2660W；
去除的熱量Q=P_制冷量t=2660W×600s=1.596×10⁶J，
由Q=cm△t得：
空氣質(zhì)量m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{1.596×1{0}^{6}J}{1×1{0}^{3}J/（kg•℃）×6℃}$=266kg；
（5）開始0.5h消耗的電能W₁=P₁t₁=1.4kW×0.5h=0.7kW•h，
后10h消耗的電能W₂=W-W₁=2.9kW•h-0.7kW•h=2.2kW•h=2200W•h，
由W=UIt得：I=$\frac{W}{Ut}$=$\frac{2200W•h}{220V×10h}$=1A．
故答案為：（1）汽化；吸收；（2）B；（3）圖象如圖所示；123；
（4）表二中空調(diào)機(jī)制冷量為2660W，在額定狀態(tài)下工作10min，可以使266kg的空氣溫度下降6℃；
（5）夏天前0.5h內(nèi)空調(diào)機(jī)消耗的電能是0.7kW•h，后10h空調(diào)機(jī)的電流是1A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了判斷物體變化、空調(diào)的工作狀態(tài)、作圖象、求制冷量、空氣質(zhì)量、工作電流等問題，認(rèn)真審題、由題意獲得所需信息，應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．