Question

17．随着科技的发展，人们常用空气源热水器来冲凉洗澡，如图是空气源热水器．空气源热水器内有一种吸热介质--冷媒．“冷媒”作为空气源热水器热的“搬运工”，能把外界的热搬到空气源热水器的内部．液态的冷媒温度低于零下20℃，与外界存在着温差，因此，冷媒可吸收外界空气的热能，在蒸发器内部转化为气态，然后通过空气源热水器中压缩机的工作，使气态冷媒的温度升高，温度较高的冷媒通过冷凝器时从气态转化为液态，同时释放出大量的热量，被水箱中储备水吸收，使水温升高，从而达到制热水的目的．空气源热水器所消耗的电能仅是带动压缩机工作，由于大量空气中的热能进入系统，所以它得到的能量是压缩机消耗电能的3倍以上．技术参数表如表：

美的空气源热水器技术参数表
名称	美的空气源热水器
型号	RSJF-32/R-A
总输入功率	880W
热水产量	60L/H
电源规格	220V-50Hz

（1）空气源热水器中水的内能增加是能量的转移（选填“转移”或“转化”）．
（2）某家庭每天需要用60℃热水200kg，若水的初温是10℃，则水吸收的热量为4.2×10⁷J；（水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃））
（3）该家庭使用空气源热水器提供热水，若空气源热水器得到的能量是压缩机消耗的电能的3倍，则每天需要消耗的电能是3.9kW•h．（保留小数点后一位）
（4）分析该技术参数表，可知该空气源热水器正常工作时的电流为4A．

Answer 1

分析 （1）改变内能的方法有：做功和热传递，做功实质是能量的转化、热传递实质是能量的转移；
（2）已知水的质量、初末温度、水的比热，由公式Q=cm（t-t₀）可求出水吸收的热量；
（3）已知水所吸收的热量，由空气源热水器得到的能量与压缩机消耗的电能关系可以求出热水器每天消耗的电能；
（4）由热水器铭牌找出热水器的额定功率与额定电压，由功率的变形公式I=$\frac{P}{U}$可求出热水器正常工作时的电流．

解答 解：（1）空气的热转移给水，使热泵热水器中水内能增加、温度升高，发生了能量的转移；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（60℃-10℃）=4.2×10⁷J；
（3）该空气源热水器每天消耗的电能为：
W=$\frac{1}{3}$Q_吸=$\frac{1}{3}$×4.2×10⁷J=1.4×10⁷J=1.4×10⁷×$\frac{1}{3.6×1{0}^{6}}$kW•h≈3.9kW•h；
（4）由铭牌知，热水器的额定功率是880W，额定电压是220V，
由P=UI可知：
空气源热水器在正常工作的电流为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A．
答：（1）转移；（2）4.2×10⁷；（3）3.9；（4）4．

点评 本题以空气源热泵热水器为背景，考查了学生对吸热公式、改变内能方法的了解与掌握，题干内容较多，仔细阅读，从中得出相关信息并利用好是本题的关键．