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圖所示．工作過程中空調(diào)熱水器通過一種工作媒質(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)熱水器具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，產(chǎn)生相同的熱水量，比傳統(tǒng)的電熱水器和燃?xì)鉄崴�器的能量更�?/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“空調(diào)熱水器”在進(jìn)水溫度20℃時(shí)測定的部分參數(shù)．

（1）空氣能屬于______ （選填“可再生”或“不可再生”）能源，,空調(diào)熱水器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量 （大于/等于/小于）它所消耗的電能．

（2）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

（3）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 ．

（4）若B型熱水器的能效比為4．2，則它的熱水產(chǎn)出率為 L/h．

（5）圖乙所示的電磁繼電器電路是空調(diào)熱水器的溫控系統(tǒng)原理圖．當(dāng)停止用水且冷凝器中的水溫達(dá)到50℃時(shí)，水中的熱敏電阻RT的阻值將變________（選填“大”或“小”），從而使電磁鐵的N極將銜鐵吸下，立即切斷壓縮機(jī)工作電路．請你根據(jù)以上工作原理，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的電路連接完整．

Answer 1

【答案】（1）大于；

（2）D；

（3）1．26×107；3．5；

（4）240

【解析】

試題分析：（1）空氣能屬于可再生能源；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；

（2）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；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，工作媒質(zhì)在蒸發(fā)器中發(fā)生物態(tài)變化時(shí)不斷吸熱的，故C錯(cuò)誤；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．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；

（3）水吸收的熱量為：Q=cm△t=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：η=Q/W=1．26×107J/3．6×106J=3．5；

（4）根據(jù)能效比可知，B型熱水器的能效比為：η′=Q′/W′可得：Q′=η′W′，

即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：V′=η′p2t/c水ρ水（t2t1）=4．2×2000W×3600s/4．2×103J/（kg℃）×1．0×103kg/m3×（50℃20℃）=0．24m3=240L；

（5）由題意可知當(dāng)停止用水且冷凝器中的水溫達(dá)到50℃時(shí)，水中的熱敏電阻RT的阻值將變小，從而使電磁鐵的N極將銜鐵吸下，立即切斷壓縮機(jī)工作電路；電路連接如圖