Question

【题目】空气能热水器以其安全实用、经济环保等特点，受到越来越多消费者的关注和青睐；它利用“逆卡诺”循环原理，以制冷剂为媒介，通过压缩机的做功，实现热能由低温物体向高温物体的“搬运”，从而将空气中的热能转移至冷水中，并能使水获得高于压缩机消耗能量的热能．若水从空气中吸收的热量为Q，压缩机消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸 ， 有Q吸=Q+W．已知某型号的空气能热水器一台电功率为1800W，工作1小时能将150kg的水从15℃加热到55℃时，已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），求：
（1）水吸收的热量．
（2）空气能热水器的工作效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃×150kg×（55℃﹣15℃）=2.52×107J

答：水吸收的热量为2.52×107J

（2）解：由P= 可得，热水器消耗电能W=Pt=1800W×3600s=6.48×106J，

热水器消耗电能W为有用能量，通过热交换使水吸收的热量为Q吸为总能量，

空气能热水器的工作效率η= ×100%= ×100%≈25.7%

答：空气能热水器的工作效率为25.7%

【解析】（1）已知水的质量，水从15℃加热到55℃，水的比热容，利用Q=cm△t可求得水吸收的热量．（2）根据题意可知．热水器消耗电能为有用能量，通过热交换使水吸收的热量为Q吸为总能量，根据P= 公式变形可求得热水器消耗电能，利用η= 可求得空气能热水器的工作效率．