Question

5．空調(diào)由室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)兩部分組成，室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)的主體都是熱交換器，為了減小室內(nèi)的噪聲，壓縮機(jī)裝在室外機(jī)內(nèi)．

（1）如圖1是空調(diào)制冷時(shí)制冷劑循環(huán)的簡(jiǎn)化圖，氣態(tài)制冷劑由壓縮機(jī)（可視為電動(dòng)機(jī)）壓入室外機(jī)的熱交換器，在熱交換器內(nèi)液化放熱，將熱交給室外的空氣，然后在室內(nèi)熱交換器內(nèi)汽化吸熱（填“吸”或“放”），從而降低室內(nèi)空氣的溫度．其中氣態(tài)制冷劑是通過(guò)壓縮體積的方式液化的．
（2）空調(diào)的壓縮機(jī)在工作時(shí)消耗電能，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（3）下表是某品牌柜式空調(diào)銘牌上的部分參數(shù)．

額定制冷量	室內(nèi)機(jī)循環(huán)風(fēng)量	額定制冷輸入功率	質(zhì)量（室內(nèi)/室外）	防觸電類型
5000W	750m3/h	1750W	43kg/53kg	I類

已知理想情況下，空氣的密度為1.29Kg/m³；空氣的比熱容為10³J/（kg•℃）．額定制冷量：制冷劑的吸熱功率，即正常工作時(shí)制冷劑發(fā)生物態(tài)變化時(shí)每秒從室內(nèi)吸走的熱量，實(shí)際制冷量為額定制冷量的95%．此空調(diào)的室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口的溫差可達(dá)到多少℃？（g=10N/Kg、750m³/h：1h由室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，由出風(fēng)口流出的空氣為750m³；）

Answer 1

分析 （1）空調(diào)的原理即利用制冷劑容易汽化和液化，汽化要吸熱而液化要放熱，從而將室內(nèi)的熱量搬運(yùn)到室外，起到制冷的目的；
氣體液化的兩種方式：①降低溫度；②壓縮體積；
（2）根據(jù)電動(dòng)壓縮機(jī)工作的目的分析即可得出答案；
（3）先根據(jù)m=ρV求出1h由室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，由出風(fēng)口流出的空氣的質(zhì)量m，
根據(jù)Q_吸=Pt求出吸走的熱量，結(jié)合Q_放=ηQ_吸和Q_放=cm△t即可求出出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口的溫差．

解答 解：（1）空調(diào)的制冷劑，氣態(tài)制冷劑由壓縮機(jī)壓入室外機(jī)的熱交換器，在交換器內(nèi)放熱液化，然后在室內(nèi)熱交換器內(nèi)吸熱由液態(tài)又變?yōu)闅鈶B(tài)，發(fā)生汽化．從而降低室內(nèi)空氣的溫度．
在室外的熱交換器中，氣態(tài)制冷劑通過(guò)壓縮體積又變?yōu)橐簯B(tài)．
（2）電動(dòng)壓縮機(jī)工作的過(guò)程是靠壓縮機(jī)將制冷物質(zhì)加壓液化，壓縮機(jī)實(shí)際上是一個(gè)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（3）由題意知，1h由室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，由出風(fēng)口流出的空氣為750m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得1h由室內(nèi)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，由出風(fēng)口流出的空氣的質(zhì)量：
m=ρV=1.29kg/m³×750m³=967.5kg，
制冷劑1h從室內(nèi)吸走的熱量：
Q_吸=Pt=5000W×3600s=1.8×10⁷J，
這些熱是由流經(jīng)進(jìn)風(fēng)口熱空氣提供的，則熱空氣放出的熱量為：
Q_放=ηQ_吸=95%×1.8×10⁷J=1.71×10⁷J，
由Q_放=cm△t得空氣降低的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{放}}{cm}$=$\frac{1.71×1{0}^{7}J}{1{0}^{3}J/（kg•℃）×967.5kg}$≈17.67℃．
答：此空調(diào)的室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口的溫差可達(dá)到17.67℃．
故答案為：
（1）放；吸；壓縮體積；
（2）電；機(jī)械；
（3）此空調(diào)的室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口的溫差可達(dá)到17.67℃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物態(tài)變化過(guò)程吸放熱現(xiàn)象，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化，質(zhì)量的計(jì)算，物體吸放熱量的計(jì)算，電功、電功率的計(jì)算等，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，比較復(fù)雜，要求認(rèn)真審題，搜集有用信息，靈活運(yùn)用公式求解．