Question

13．某品牌正常工作時的參數如下表所示：

電源電壓/V	額定電功率/kW	進水溫度/℃	出水溫度/℃	能效比
220	1	20	60	4.2

該空氣能熱水器正常工作1h消耗電能1.512×10⁷J，產生熱水的體積為90L．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）；ρ_水=1.0×10³kg/m³]．

Answer 1

分析 該空氣能熱水器正常工作時的電功率等于額定功率，利用W=Pt求正常工作1h消耗電能，而“能效比”為空氣能熱水器產生的熱量與消耗的電能之比，可求1h產生的熱量；
由Q=cm△t可得產生熱水的質量，再根據密度公式求水的體積．

解答 解：
該空氣能熱水器正常工作時的電功率P=P_額=1kW=1000W，
正常工作1h消耗電能：
W=Pt=1000W×3600s=3.6×10⁶J，
“能效比”為空氣能熱水器產生的熱量與消耗的電能之比，
即：
$\frac{Q}{W}$=$\frac{4.2}{1}$，
1h產生的熱量：
Q=4.2×3.6×10⁶J=1.512×10⁷J，
而Q=cm△t，
產生熱水的質量：
m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{1.512×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（60℃-20℃）}$=90kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的體積：
V=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{90kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.09m³=90dm³=90L．
故答案為：1.512×10⁷；90．

點評 本題為電功和熱量的綜合計算題，考查了電能、熱量和體積的計算，利用好能效比（空氣能熱水器產生的熱量與消耗的電能之比）是關鍵．