Question

14．如圖甲是空氣能熱水器，其工作原理如圖乙所示．液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥進(jìn)入蒸發(fā)器后迅速汽化，并吸收空氣中大量的熱能；制冷劑汽化生成的蒸汽被壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓的蒸汽進(jìn)入冷凝器，蒸汽將熱能傳遞給冷水并發(fā)生液化；制冷劑不斷循環(huán)流動(dòng)，是水溫升高．空氣能熱水器有一個(gè)很重要的指標(biāo)是能效比，它是指水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機(jī)等電器消耗的電能 （W）的比值．能效比越高，說明熱水器的制熱效果越好．請(qǐng)回答下列問題：
（1）制冷劑在工作循環(huán)過程中，不斷地將空氣中的熱能“搬運(yùn)”至水中；
（2）水箱中的水主要是通過熱傳遞（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式來加熱的．
（3）某品牌空氣能熱水器正常工作時(shí)的參數(shù)如下：

額定輸入 功率/瓦	進(jìn)水溫度/	出水溫度/	能效比
1000	16	56	3.5

如果該空氣能熱水器中的水從16℃升溫到56℃要吸收1.26×10⁷焦耳的熱量，該空氣能熱水器要正常工作多少時(shí)間？

Answer 1

分析 （1）空氣能熱水器是吸收空氣的熱能來制造熱水的裝置；
（2）改變物體內(nèi)能的方法有兩個(gè)：做功和熱傳遞；
（3）根據(jù)能效比的定義求出該空氣能熱水器消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$求出該空氣能熱水器要正常的工作．

解答 解：（1）制冷劑在工作循環(huán)過程中，吸收空氣的熱能，并傳給水從而來制造熱水；
（2）水箱中的水主要是利用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的；
（3）由能效比的電壓可知，該空氣能熱水器消耗的電能：
W=$\frac{Q}{3.5}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{3.5}$=3.6×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，該空氣能熱水器要正常的工作：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{1000W}$=3600s=1h．
答：（1）空氣；（2）熱傳遞；（3）該空氣能熱水器要正常工作1h．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了改變物體內(nèi)能的方法和電功公式的應(yīng)用等，利用好能效比的含義是關(guān)鍵．