Question

14．閱讀下面的短文，回答問題．
空氣能熱水器
空氣能熱水器（如下圖甲）是吸收空氣的熱能來制造熱水的裝置．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．
下圖乙是空氣能熱水器的工作原理示意圖，它主要由儲水箱、毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器等部件組成．制冷劑在毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器之間循環(huán)過程與我們所熟悉的電冰箱的制冷循環(huán)過程相同，其工作過程如下：
A．液態(tài)制冷劑經過一段很細的毛細管緩慢地進入蒸發(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壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進入冷凝器．
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，使水的溫度不斷上升．
空氣能熱水器有一個很重要的指標是能效比，它是指水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值．能效比越高，說明熱水器的制熱效果越好．

請回答下列問題：
（1）制冷劑在蒸發(fā)器中汽化，在冷凝器中液化．
（2）制冷劑在工作循環(huán)過程中，將空氣中的熱能不斷地“搬運”至水中．
（3）某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數(shù)如下：

每小時消耗的電能/J	進水溫度/℃	出水溫度/℃	能效比
3.024×106	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可產生的熱水的為68kg．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析 （1）（2）空氣能熱水器的原理就是利用制冷劑汽化吸熱和液化放熱將空氣中的熱量搬運到水中，從而制造熱水目的．
（3）已知空氣能熱水器每小時消耗的電能和工作時間，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量．

解答 解：（1）制冷劑在蒸發(fā)器中會迅速汽化，汽化時要從空氣中吸收熱量，使空氣的溫度降低；
氣態(tài)的制冷劑進入壓縮機壓縮后，會液化，液化時要放熱，使水的溫度升高．
（2）從空氣能熱水器的工作過程發(fā)現(xiàn)，制冷劑不斷循環(huán)流動，使水的溫度不斷上升，獲得熱水．
（3）工作時間t=1h，則消耗電能W=3.024×10⁶J；
水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值為3.4，即$\frac{Q}{W}$=3.4，
則Q=3.4×W=3.4×3.024×10⁶J=1.02816×10⁷J．
由Q=cm（t-t ₀）得水的質量：
m=$\frac{Q}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{1.02816×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J（kg•℃）×（56℃-20℃）}$=68kg；
故答案為：（1）蒸發(fā)器；冷凝器；（2）空氣；水；（3）68．

點評 此題考查的是空氣能熱水器的制造熱水的原理和熱量公式的應用，其原理與冰箱的制冷原理類似，密切結合理解比較容易，是中考的熱點題型之一．