Question

3．圖1是一臺變頻空調機，空調機中有被稱為“冷媒”的物質，利用它的物態(tài)變化可以實現室內、室外熱量的轉移，如圖2所示是空調機制冷系統的原理圖，其中壓縮機的作用是對氣態(tài)“冷媒”加壓，并使“冷媒”在管內循環(huán)，壓縮機的轉速越大，“冷媒”的流量越大，空調機的制冷能力就越強．
壓縮機的轉速由供電頻率決定，“變頻空調”是與傳統供電頻率不變的“定頻空調”相比較而產生的概念，與“定頻空調”相比，變頻空調機的變頻器可以在一定范圍內調節(jié)供電頻率，從而改變壓縮機的轉速．供電頻率越高，轉速越大，達到控制“冷媒”流量的目的．
變頻空調機開始工作時，以最大功率進行制冷，當室內溫度快速降至設定溫度后，壓縮機隨機處于低速持續(xù)運轉狀態(tài)，維持室溫基本不變．
表一表示某型號變頻空調機的“冷媒”流量與變頻器供電頻率之間的對應關系．
表二表示該型號變頻空調機部分參數之間的對應關系，其中：制冷量是指單位時間內空調機從密閉區(qū)域內去除熱量的總和；能效比是空調機在額定狀態(tài)工作時，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）空調機工作時，當液態(tài)“冷媒”汽化（填物態(tài)變化名稱）成氣態(tài)時，需要吸熱量．
（2）關于變頻空調機，下列說法正確的是B
A．變頻空調的壓縮機與定頻空調一樣，也是斷斷續(xù)續(xù)工作的
B．空調機制冷時，圖中鋼管A內流動的是氣態(tài)“冷媒”
C．空調壓縮機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，空調機的制冷能力越強
（3）根據表一中的數據，請在圖3坐標系中畫出“冷媒”流量Q與變頻器供電頻率f之間的關系圖線，當變頻器供電頻率為80Hz時，“冷媒”流量為123kg/h．
（4）請計算表二中空調機制冷量為多少瓦，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，上述空調機開始工作0.5h后，家中房間溫度降至設定溫度，隨機空調機處于低速穩(wěn)定運轉狀態(tài)，又工作10h，全過程共消耗電2.9kW•h，則前0.5h內空調機消耗的電能是多少千瓦時，后10h空調機的電流是多少安？

Answer 1

分析 （1）物質由液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫汽化，汽化吸熱；物質由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化，液化放熱．
（2）根據題目提供的信息分析答題．
（3）根據表中實驗數據在坐標系中描點，然后作出圖象，由圖象求出冷媒的流量．
（4）根據表二實驗數據分析答題；由熱量公式求出空氣的質量．
（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）空調機工作時，當液態(tài)“冷媒”由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)發(fā)生汽化時要吸收熱量．
（2）A、變頻空調的壓縮機是連續(xù)工作的，故A錯誤；
B、由圖示可知，空調機制冷時，圖中鋼管A內流動的是氣態(tài)“冷媒”，故B正確；
C、空調壓縮機是利用做功的方法使“冷媒”發(fā)生物態(tài)變化的，故C錯誤；
D、變頻器供電頻率越高，空調機的制冷能力越強，故D錯誤；
故選B；
（3）應用描點法作圖，圖象如圖所示；

由圖象可知，當變頻器供電頻率為80Hz時，“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）表二中空調機制冷量為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內空調機消耗的電能是0.7kW•h，后10h空調機的電流是1A．

點評 本題考查了判斷物體變化、空調的工作狀態(tài)、作圖象、求制冷量、空氣質量、工作電流等問題，認真審題、由題意獲得所需信息，應用基礎知識即可正確解題．