Question

【题目】阅读短文，回答问题：

空气能热水器

空气能热水器工作原理如图甲所示．蒸发器从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水，随后经过“节流降温过滤降压”回到室外的蒸发器开始下一个循环。

空气能热水器具有高效节能的特点，它工作时，氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量QA；压缩机消耗电能W转化为机械能，再由机械能转化为内能，最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量，通常我们用“能效比”（即放出的热量与消耗的电能的比值）来反映空气能热水器的节能性能。

某款空气能热水器，它的部分技术参数如下表：

额定制热量P1/W	2800	电源规格U/V	220
额定电功率P2/W	600	水箱容积V/L	200
适用环境温度范围：－7～43℃

（1）在空气能热水器中，是通过____（加压/降温）方法使氟介质液化的。

（2）氟介质经膨胀阀减压后，它的沸点所在温度范围可能是____。

A．低于－7℃ B．高于43℃ C．高于50℃ D．－7℃ ～43℃

（3）正常使用时，将一箱15℃ 的冷水加热到55℃，消耗的电能为____kW·h。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

（4）在如图乙所示的冲程中，压缩机气缸内实现了把____能转化为____能。

（5）压缩机活塞上下移动的距离是18cm，横截面积是50cm2，工作时，活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105Pa，若系统正常工作消耗的电能有90%转化为压缩氟介质的能量，则压缩机曲轴的转速是___r/min。

Answer 1

【答案】降温 A 2 机械 内 144

【解析】

(1)[1]在空气能热水器中，蒸发器从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入冷凝器是通过降温的方法使氟介质液化释放热量传递给水箱中的冷水。

(2)[2]氟介质经膨胀阀减压后，沸点降低，适用环境温度范围：7℃43℃，由于回到蒸发器，将重新变为气态，所以它的沸点所在温度范围可能是低于7℃，故A选项符合题意，BCD选项不符合题意。

故选A。

(3)[3]由能效比的定义可知，这款空气能热水器正常工作时的能效比为

水的体积V水=200L=0.2m3，由 得，水的质量

水获取的能量：

由能效比公式 得，消耗的电能

(4)[4][5]由图乙所示的冲程为压缩冲程，在此冲程中，曲轴动连杆带动活塞向上运动，压缩氟介质蒸汽对其做功，所以是将机械能转化为内能。

(5)[6]由 得，活塞受到的压力

则活塞压缩一次氟介质做的功

系统正常工作时每分钟消耗的电能

电能转化为压缩氟介质的能量

则每分钟压缩氟介质的次数

由图可知，压缩机曲轴转动一周，经历一个吸气冲程和一个压缩冲程，因为每分钟压缩氟介质的次数是144，即144个压缩冲程，所以曲轴压缩机的转速是144r/min。