Question

15．閱讀下面的短文，回答問(wèn)題：
                                                                      空氣能熱水器
       空氣能熱水器（如圖甲）是吸收空氣的熱能來(lái)制造熱水的裝置．其耗能約為電熱水器的四分之一．空氣能屬于可再生的新能源，擁有先天的節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)．
       圖乙是空氣能熱水器的工作原理示意圖，它主要由儲(chǔ)水箱、毛細(xì)管、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器等部件組成．制冷劑在毛細(xì)管、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器之間循環(huán)的過(guò)程與我們所熟悉的電冰箱的制冷循環(huán)過(guò)程相同，其工作過(guò)程如下：
A．液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)一段很細(xì)的毛細(xì)管緩慢地進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器迅速汽化，并從空氣中吸收熱能．
B．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．
C．在冷凝器中，高溫高壓的蒸氣將熱能傳遞給冷水并發(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(shuō)明熱水器的制熱效果越好．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）制冷劑在蒸發(fā)器中汽化．
（2）制冷劑在工作循環(huán)過(guò)程中，將空氣中的熱能不斷地“搬運(yùn)”至水中．
（3）某品牌空氣能熱水器正常工作時(shí)的參數(shù)如下：

電源電壓	額定輸入功率/kW	進(jìn)水溫度/℃	出水溫度/℃	能效比
220V	0.84	20	56	3.4

從表格中的數(shù)據(jù)可知，該空氣能熱水器正常工作1h可產(chǎn)生的熱水的體積為68L．
[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）；水的密度為1.0×10³kg/m³]．

Answer 1

分析 （1）致冷劑把冷凍室里的“熱”，搬運(yùn)到外面．工作時(shí)電動(dòng)壓縮機(jī)使致冷劑蒸氣壓縮并把它壓入冰箱外的冷凝器管里，在這里蒸氣變成液體并放熱，這些熱被周圍的空氣帶走．冷凝器里的液態(tài)致冷劑，經(jīng)過(guò)一段很細(xì)的毛細(xì)管進(jìn)入冷凍室的管子里，在這里迅速汽化吸熱，使溫度降低．生成的蒸氣又被壓縮機(jī)抽走，壓入冷凝器，再液化并把冰箱內(nèi)帶來(lái)的熱放出．致冷劑這樣循環(huán)流動(dòng)，就可以保持相當(dāng)?shù)偷臏囟龋?br />（2）空氣能熱水器是吸收空氣的熱能來(lái)制造熱水的裝置．
（3）已知空氣能熱水器的電功率和工作時(shí)間，可求出消耗的電能；已知水的比熱容、水的初溫、末溫，以及能效比可求出質(zhì)量，進(jìn)而求出體積．

解答 解：
（1）由短文內(nèi)容可知，液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)一段很細(xì)的毛細(xì)管緩慢地進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器迅速汽化．
（2）由短文內(nèi)容可知，空氣能熱水器是吸收空氣的熱能，并傳給水從而來(lái)制造熱水．
（3）空氣能熱水器的電功率P=0.84kW=840W，工作時(shí)間t=1h=3600s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：
W=Pt=840W×3600s=3.024×10⁶J，
已知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）的比值為3.4，即$\frac{Q}{W}$=3.4，
則水箱中的水吸收的熱能：
Q=3.4W=3.4×3.024×10⁶J=1.02816×10⁷J，
由Q=cm（t-t ₀）得，水的質(zhì)量：
m=$\frac{Q}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{1.02816×{10}^{7}J}{4.2×{10}^{3}J/（kg•℃）×（56℃-20℃）}$=68kg，
由ρ=$\frac{m}{v}$得，水的體積：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{68kg}{1×{10}^{3}kg/{m}^{3}}$=68×10^-3m³=68dm³=68L．
故答案為：（1）蒸發(fā)器；（2）空氣；水；（3）68．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)空氣能熱水器的工作過(guò)程和熱量的計(jì)算以及電功的計(jì)算的理解和掌握，空氣能熱水器屬于新產(chǎn)品，針對(duì)新產(chǎn)品，重大事件，都是中考的熱點(diǎn)，一定要關(guān)注．