Question

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空氣能熱水器

空氣能熱水器是吸收空氣的熱量來制造熱水的裝置．

空氣能熱水器主要由儲(chǔ)水箱、毛細(xì)管、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器等部件組成，其中，毛細(xì)管、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器等構(gòu)成密閉系統(tǒng)，制冷劑在該密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，如圖所示．其工作過程如下：

液態(tài)制冷劑經(jīng)過一段很細(xì)的毛細(xì)管緩慢地進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)迅速汽化．制冷劑汽化生成的蒸氣被壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進(jìn)入冷凝器．在冷凝器中，高溫高壓的蒸氣將熱量傳遞給冷水并發(fā)生液化．制冷劑依此不斷循環(huán)流動(dòng)，使儲(chǔ)水箱中水的溫度不斷上升．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量（Q）與空氣能熱水器消耗的能量（W）的比值．

下表是某品牌空氣能熱水器正常工作時(shí)的參數(shù)．

消耗功率／w	進(jìn)水溫度／℃	出水溫度／℃	能效比
840	20	54	3.4

（1）制冷劑在 中液化．

（2）在循環(huán)過程中，制冷劑流經(jīng)下列部件時(shí)從空氣中吸收熱量是 ．

A．毛細(xì)管 B．冷凝器

C．壓縮機(jī) D．蒸發(fā)器

（3）水箱中的水溫升高，其內(nèi)能 ．

（4）制冷劑在循環(huán)過程中，其內(nèi)能的增加的方式是 ．

A．只有做功

B．只有熱傳遞

C．既有做功，又有熱傳遞

D．既不是做功，又不是熱傳遞

（5）該品牌空氣能熱水器正常工作1h可產(chǎn)生 kg的熱水．

[C水=4.2×103J/(kg·℃)]

Answer 1

（1）冷凝器（2）Ｄ（3）增加（4）Ｃ（5）72

【解析】

試題分析：（1）物體由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象是液化現(xiàn)象，液化需要放熱。所以在溫度低的冷凝器中，高溫高壓的蒸氣遇冷發(fā)生液化由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)；

（2）物體由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象是汽化現(xiàn)象，汽化需要吸熱。液態(tài)制冷劑經(jīng)過一段很細(xì)的毛細(xì)管緩慢地進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)迅速汽化，從空氣中吸收熱量．

（3）物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)：物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)速度越快，內(nèi)能就越大。所以水箱中的水溫升高，其內(nèi)能變大；

（4）.改變物體的內(nèi)能兩種方法：做功和熱傳遞，“制冷劑汽化生成的蒸氣被壓縮機(jī)壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進(jìn)入冷凝器”的過程中對(duì)蒸汽做功，是通過做功的方式內(nèi)能增大；“液態(tài)制冷劑經(jīng)過毛細(xì)管緩慢地進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱迅速汽化”是通過熱傳遞的方式增大內(nèi)能；

（5）熱水器消耗電能W=Pt=0.84kw×1h=0.84kw?h=3.024×106J；

由題意知能效比即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）的比值是3.4，所以=3.4，

故水吸收的熱量：Q=3.4×W=3.4×3.024×106J=1.02816×107J．

由熱量公式Q=cm（t-t0）得

水的質(zhì)量=72kg．

考點(diǎn)：物態(tài)變化、內(nèi)能、熱量計(jì)算