Question

【題目】閱讀短文，回答問題 空調(diào)熱水器

空調(diào)熱水器，又名空氣能熱泵熱水器，其工作原理示意圖如題圖所示，工作過程中空調(diào)熱水器通過一種工作煤質(zhì)在蒸發(fā)器里迅速變成氣態(tài)，在經(jīng)過壓縮機(jī)（消耗少量電能）將其壓縮成高溫高壓的氣體，然后在冷凝器中重 新變成液態(tài)，達(dá)到給水加熱的目的．空調(diào)熱水器和燃?xì)鉄崴�器的能量更高�?/span>

熱水產(chǎn)出率和能效比是衡量空調(diào)熱水器性能的兩個(gè)重要指標(biāo)．熱水產(chǎn)出率是指該熱水器當(dāng)進(jìn)水溫度為20℃，出水溫度為50℃時(shí)，每小時(shí)可出熱水的體積數(shù)，能效比是指加熱過程中水吸收的熱量與消耗電能的比值．下表為兩種型號(hào)“空調(diào)熱水器”在進(jìn)水溫度20℃時(shí)測(cè)定的部分參數(shù)．

（1）水箱中水的溫度升高，是通過________方式增加了水的內(nèi)能．

（2）空調(diào)熱水器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量________（填“大于”、“等于”或“小于”）它所消耗的電能．

（3）下列關(guān)于空調(diào)熱水器的判斷中，正確的是（____）

A. 工作媒質(zhì)在冷凝器中不斷吸熱

B. 空調(diào)熱水器消耗的電能越少，其能效比越高

C. 由于電流的熱效應(yīng)，熱水吸收的熱量一部分來自于電流產(chǎn)生的熱量

D. 壓縮機(jī)通過做功的方式增加了工作媒質(zhì)的內(nèi)能

（4）A 型熱水器正常加熱過程中，每小時(shí)流經(jīng)冷凝器中的水吸收的熱量為________J，其能效比為________．

（5）若 B 型熱水器的能效比為 4.2，則它的熱水產(chǎn)出度為________L/h．

Answer 1

【答案】熱傳遞大于D1.26×1073.5240

【解析】

（1）做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能；
（2）根據(jù)空調(diào)熱水器的原理分析空調(diào)熱水器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量和消耗電能的大小關(guān)系；
（3）根據(jù)物態(tài)變化和能效比的定義、工作原理、改變物體內(nèi)能的方法進(jìn)行解答；
（4）利用物質(zhì)吸熱公式求出水吸收的熱量；根據(jù)能效比定義求解其能效比；
（5）根據(jù)能效比的定義表示出水吸收熱量和消耗電能之間的關(guān)系即可求出實(shí)際熱水產(chǎn)率。

（1）工作煤質(zhì)在冷凝器中由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，發(fā)生了液化放熱，放出的熱量給水加熱，是通過熱傳遞的形式增加了水的內(nèi)能；

（2）工作過程中空調(diào)熱水器通過一種工作媒質(zhì)經(jīng)過壓縮機(jī)（消耗少量電能）將其壓縮成高溫高壓的氣體，然后在冷凝器中重新變成液態(tài)，達(dá)到給水加熱的目，由此可知工作時(shí)產(chǎn)生的熱量大于它所消耗的電能；

（3）A、工作媒質(zhì)在冷凝器中由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，發(fā)生了液化，液化是放熱過程，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)能效比定義可知，由于水吸收熱量不確定，故其能效比沒法確定，故B錯(cuò)誤；

C、工作物質(zhì)在冷凝器中重新變成液態(tài)，即液化放熱，達(dá)到給水加熱的目的，不是利用電流的熱效應(yīng)工作的，故C錯(cuò)誤；

D、壓縮機(jī)將工作物質(zhì)壓縮成高溫高壓的氣體，壓縮機(jī)在工作過程中利用做功方式改變了工作媒質(zhì)的內(nèi)能，故D正確；

故選D；

（3）水吸收的熱量為：

Q=cm（t-t0）=cρV（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×1.0×103kg/m3×0.1m3×（50℃-20℃）=1.26×107J，消耗電能：W=Pt=1×103W×3600s=3.6×106J，

熱水器的能效比：；

（4）根據(jù)能效比可知，B型熱水器的熱量：Q′=η′W′，

c水m水（t2-t1）=c水ρ水V′（t2-t1）=η′P2t，

B型熱水器工作1h提供的熱水體積為：

。

故答案為：（1）熱傳遞；（2）大于；（3）D；（4）1.26×107；3.5；（5）240。