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如图33是空气能热水器的原理图。给空气能热水器供电,压缩机工作,压缩从蒸发器流出的制热气体,气体温度升高到120℃以上,高温气体流入冷凝器,加热冷凝器内的冷水,冷水温度升高到60℃,流入保温桶,同时流入冷凝器内的高温气体,放出热量液化,再进入蒸发器吸收空气中的热量而汽化。根据以上内容完成以下题目

(1)冷水流过空气能热水器的冷凝器,水温度升高,这是利用________方式增加水的内能。从蒸发器流出的制热气体,流经压缩机,气体温度升高,_______能转化为内能。

(2)利用功率为1000W的电热水器,工作70分钟理想情况下能将20kg18℃的水加热到68℃。

①求:电热水器电流做功(W=Pt)和水吸收的热量,从计算的结果你发现了什么规律?

②若用1000W的空气能热水器,加热同样多的水只需工作20分钟,蒸发器从空气中吸收的热量是多少(电流经压缩机做的功W,蒸发器从空气吸收的热量Q1,冷水从冷凝器吸收的热量Q2,存在这样的规律:Q2=W+Q1,热量损失不计)?

③从空气吸收的热量由完全燃烧焦炭来提供,相当于节约需要多少焦炭?(焦炭的热值为3×107J/kg)

       

                                                  

(1)2分   热传递        做功 

   (2)①3分

W=Pt=1000W×60×70=4.2×106J

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×20kg×(68℃-18℃)=4.2×106J

发现规律:水吸收的热量等于电流做的功

②2分

20分钟电流做功W=Pt=1000W×1200s=1.2×106J

据Q2=W+Q1

4.2×106J=1.2×106J+ Q1

Q1=3×106J

③2分

            Q1=mq

    3×106J=m×3×107J/kg

   m=0.1kg

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(2012?中山)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
蒸发器
中汽化,在
冷凝器
冷凝器
中液化.
(2)制冷剂在工作循环过程中,将
空气
空气
中的热能不断地“搬运”至
中.
(3)某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下:
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
68
68
L.[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃);水的密度为1.0×103kg/m3].

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(2013?崇安区一模)阅读下面短文,回答相关问题:
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,液态制冷剂可吸收外界空气的热能,在蒸发器内部转化为气态.
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)试写出文中划线部分①的物态变化的名称:
汽化
汽化
;划线部分②中是利用
热传递
热传递
的方式改变了水的内能.
(2)利用空气能热水器制热水,其效率
大于
大于
(选填“大于”、“等于”或“小于”)1,原因是由于
制冷剂可以从空气中额外的吸收热量
制冷剂可以从空气中额外的吸收热量

(3)某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下:
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(写出必要的计算过程):
①该空气能热水器正常工作1h消耗的电能多大?
②这1h产生的热水的体积为多大?(C=4.2×103J/(kg?℃);ρ=1.0×103kg/m3

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

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.
请回答下列问题:
(1)制冷剂在
蒸发器
蒸发器
中汽化,在
压缩机
压缩机
中液化.
(2)制冷剂在工作循环过程中,将
空气
空气
中的热能不断地“搬运”至
中.

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

重庆南开中学为改善学生住宿条件,堂生宿舍均采用空气能热水器提供热水(如图甲所  示).空气能热水器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(η).能效比越高,说明热水器的制热效果越好.

下表为某品牌空气能热水器正常工作1h时测得相关数据:
电源电压/V 消耗的电能/J 进水质量/kg 进水温度/℃ 出水温度/℃ 能效比
220 3.6×106 60 20 60 7
(1)从表格中的数据可知,该空气能热水器加热时水吸收的热量是多少;
(2)该空气能热水器正常工作时能效比的比值是多少;
(3)请简要说明空气能热水器的优点. 水的比热容C=4.2×103J/(kg?℃).

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