Question

15．阅读下面的短文，回答问题．
空气能热水器
空气能热水器（如图甲）是吸收空气的热能来制造热水的装置．其耗能约为电热水器的四分之一．空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势．
图乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成．制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：
A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能．
B．制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器．
C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化．
制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升．
空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值．能效比越高，说明热水器的制热效果越好．

请回答下列问题：
（1）制冷剂在蒸发器中汽化，在冷凝器中液化．
（2）制冷剂在工作循环过程中，将空气中的热能不断地“搬运”至水中．
（3）某品牌空气能热水器正常工作时的参数如表：

电源电压	额定输入功率/kw	进水温度/℃	出水温度/℃	能效比
220V	0.84	20	56	3.4

从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为68L．[水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）；水的密度为1.0×10³kg/m³]．

Answer 1

分析 （1）致冷剂把冷冻室里的“热”，搬运到外面．工作时电动压缩机使致冷剂蒸气压缩并把它压入冰箱外的冷凝器管里，在这里蒸气变成液体并放热，这些热被周围的空气带走．冷凝器里的液态致冷剂，经过一段很细的毛细管进入冷冻室的管子里，在这里迅速汽化吸热，使温度降低．生成的蒸气又被压缩机抽走，压入冷凝器，再液化并把冰箱内带来的热放出．致冷剂这样循环流动，就可以保持相当低的温度．
（2）空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置．
（3）已知空气能热水器的电功率和工作时间，可求出消耗的电能；已知水的比热容、水的初温、末温，以及能效比可求出质量，进而求出体积．

解答 解：（1）空气能热水器制冷的过程实质上是利用制冷剂在蒸发器内汽化吸热，在冷凝器中液化放热，使温度降低．
（2）空气能热水器是吸收空气的热能，并传给水从而来制造热水．
（3）电功率P=0.84kw，工作时间t=1h，消耗电能：
W=Pt=0.84kw×1h=0.84kw•h=3.024×10⁶J；
水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值为3.4，
即$\frac{Q}{W}$=3.4，
则Q=3.4×W=3.4×3.024×10⁶J=1.02816×10⁷J．
由Q=cm（t-t ₀）得水的质量：
m=$\frac{Q}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{1.02816×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（56℃-20℃）}$=68kg；
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的体积：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{68kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=68×10^-3m³=68dm ³=68L．
故答案为：（1）蒸发器；冷凝器；（2）空气；水；（3）68．

点评 此题主要考查学生对空气能热水器的工作过程和热量的计算以及电功的计算的理解和掌握，空气能热水器属于新产品，针对新产品，重大事件，都是中考的热点，一定要关注．