Question

12．空氣源熱泵熱水器是中國節(jié)能協(xié)會認可的“綠色節(jié)能產(chǎn)品”．它的基本工作原理是：空氣源熱泵熱水器中的熱泵能把空氣中的低溫熱能吸收進來，經(jīng)過壓縮機壓縮后轉化為高溫熱能，給水加熱．它所消耗的電能僅是帶動熱泵工作的能量．其最主要的性能指標是“制熱系數(shù)”，制熱系數(shù)是指用戶獲得的熱能同熱水器消耗的電能的比值，它可高達300%以上．
（1）某一家庭每天 用60℃熱水100kg，水的初溫是15℃，則水吸收的熱量為多少？
（2）若用額定電壓為220V，額定功率為2000W，普通熱水器提供這一家庭每天所需熱水，加熱用了175分鐘，則電熱水器的效率是多少？
（3）該家庭使用空氣源熱泵熱水器提供熱水，空氣源熱泵熱水器“制熱系數(shù)”是315%，與普通熱水器相比，請你說出空氣源熱泵熱水器的一項優(yōu)點．

Answer 1

分析 （1 ）知道水的質量、水的初溫和末溫、水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t計算出水吸收的熱量；
（2）由W=Pt計算加熱用了175分鐘消耗的電能，再由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$計算電熱水器的效率；
（3）空氣能熱水器的優(yōu)點要從安全、節(jié)能、環(huán)保方面去考慮．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（60℃-15℃）=1.89×10⁷J；
（2）加熱175分鐘消耗的電能：
W=Pt=2000W×175×60s=2.1×10⁷J，
所以電熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.89×1{0}^{7}J}{2.1×1{0}^{7}J}$×100%=90%；
（3）空氣能熱水器的優(yōu)點：安全、節(jié)能、無污染等．
答：（1）水吸收的熱量為1.89×10⁷J；
（2）電熱水器的效率是90%；
（3）空氣能熱水器的優(yōu)點：安全、節(jié)能、無污染等．

點評 本題以空氣源熱泵熱水器為背景，考查了學生對熱量、電能以及效率的計算，題干內(nèi)容較多，仔細閱讀，從中得出相關信息并利用好是本題的關鍵．