Question

(10分)阅读下面的短文，回答问题。

空气能热水器在我国是一种新型的热水器．它的工作原理如图所示，其中压缩机、冷凝器、配套节流器件、蒸发器组成了热泵，热泵中封装了沸点很低的制冷剂．热泵工作过程：①液态制冷剂经过配套节流器件缓慢地进入蒸发器，在蒸发器中迅速汽化，并从空气中吸收热量；②制冷剂汽化生成的蒸气进入压缩机被压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器；③在冷凝器中，高温高压的蒸气将热传递给水箱中的冷水并发生液化；④低温低压的液体经过配套节流装置后再次进入蒸发器中进行下一个循环．

某品牌两种型号空气能热水器的测定参数如上右表(在环境温度20℃，进水温度20℃时测定)：

（1）水箱中水的温度升高，是通过 方式增加了水的内能。

（2）查表可知型号A的热水产率为120L/h，它的物理意义是A型空气能热水器工作1h可以使120L的水温度升高35℃．由此可推算，A型热水器工作1h，使水箱中水获得能量是 J，制热的功率是 kW。[水的比热容c水 =4.2×103J/(kg?℃)]

（3）这种热水器有一种性能参数叫做“能效比”，其定义为：当水吸收Q的热量，电流所做的功为W时，能效比η=Q/W, 则A型热水器的能效比为 。(结算结果取整数)

（4）若B型热水器能效比与A型热水器相同，而出水温度只要求达到45℃时，则它工作1h能产热水 L。

Answer 1

（1）热传递（2）1.764×107 、 4.9（3）4 (4)192

【解析】

试题分析：（1）改变内能的方式有两种：做功和热传递，因为高温高压的蒸气将热传递给水箱中的冷水并发生液化；所以，水箱中水的温度升高，是通过热传递的方式改变。（2）根据题意知道水的体积V=120L,所以，水的质量m=ρV=10×103kg/m3×120×10-3m3=120kg，所以，水吸收的热量是Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×120kg×35℃=1.764×107J， 制热的功率由P=W/t=1.764×107J/1h= 4.9kw。（3）根据题意知道“能效比”，的定义为：当水吸收Q的热量，电流所做的功为W时，能效比η=Q/W, A型热水器的输入功率是PA=1.2kw，1h消耗电能W=PAt=1.2kw×1h=1.2kw·h=4.32×106J，由（2）知道1h水吸收的热量Q=1.764×107J,所以，A型热水器的能效比为η=Q/W=1.764×107J/=4.32×106J=4。（4）根据题意知道B型热水器的输入功率PB=1.4kw，1h消耗电能WB=1.4kw·h=5.04×106J，水吸收的热量QB=ηWB=4×5.04×106J=2.02×107J，又因为Q=cm△t=CρV△t，所以B型热水器工作1h产生热水的体积V=Q/Cρ△t=2.02×107J/（4.2×103 J/(kg?℃)×1.0×103kg/m3（45-20）℃=0.192m3=192L

考点：电功和电热的计算