Question

空氣能是一種廣泛存在、平等給予和可自由利用的低品位能源，空氣能熱水器由類似空調(diào)器室外機(jī)的熱泵主機(jī)和大容量承壓保溫水箱組成，利用熱泵循環(huán)提高其能源品位后用于加熱生活熱水，由于使用一份電能可吸收3份空氣能，從而供應(yīng)4份熱能加熱熱水系統(tǒng)，因而是一項極具開發(fā)和應(yīng)用潛力的節(jié)能、環(huán)保新技術(shù)，極具實用價值．現(xiàn)有某加工廠每天需將1t水由20℃加熱到58℃．若用效率為95%，額定電壓220V額定功率為2000W的普通電熱水器需消耗多少電能？工作多少時間？若改用空氣能熱水器耗電僅為9kW?h，由于利用空氣能熱水器熱水使該加工廠一年僅此一項可節(jié)約電費(fèi)多少？試談一下空氣能的優(yōu)點(diǎn)有哪些？（至少說出兩點(diǎn)）（商用電：0.9元/度，一年按365天計算）

Answer 1

分析：（1）由Q=mc△t求出水所吸收的熱量，然后由水吸收的熱量及熱水器的效率求出電熱水器消耗的電能，再由W=Pt求出加熱時間．
（2）已知改用空氣能熱水器耗電僅為9kW?h，即可根據(jù)電熱水器消耗的電能求出每天可以節(jié)約的電能，從而求出一年可節(jié)約的電能，進(jìn)而求出節(jié)約的電費(fèi)；
（3）由材料可知空氣能：節(jié)能、環(huán)保．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1×1000kg×（58℃-20℃）=1.596×10⁸J，
∵η=

Q吸

W

，
∴消耗的電能W=

Q吸

η

=

1.596×108J

95%

=1.68×10⁸J≈46.7kW?h．
則工作時間t=

W

P

=

1.68×108J

2000W

=8.4×10⁴s≈23.3h；
（2）節(jié)約費(fèi)用約為：（46.7kW?h-9kW?h）×365×0.9元/kW?h=12384.45元．
（3）由材料可知空氣能的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、環(huán)保、安全、效率高等．
答：電熱水器需消耗46.7kW?h的電能，工作時間為23.3h；
若改用空氣能熱水器耗電僅為9kW?h，由于利用空氣能熱水器熱水使該加工廠一年僅此一項可節(jié)約電費(fèi)12384.45元；
空氣能的優(yōu)點(diǎn)有：節(jié)能、環(huán)保、安全、效率高等．

點(diǎn)評：本題考查了熱量的計算、效率的計算及新能源的特點(diǎn)，注意空氣能熱水器屬于新產(chǎn)品，這使我們知道針對新產(chǎn)品，重大事件，都是中考的熱點(diǎn)，一定要關(guān)注．