【題目】閱讀下面的短文,回答問(wèn)題。

空氣能熱水器在我國(guó)是一種新型的熱水器.它的工作原理如圖所示,其中壓縮機(jī)、冷凝器、配套節(jié)流器件、蒸發(fā)器組成了熱泵,熱泵中封裝了沸點(diǎn)很低的制冷劑.熱泵工作過(guò)程:液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)配套節(jié)流器件緩慢地進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中迅速汽化,并從空氣中吸收熱量;制冷劑汽化生成的蒸氣進(jìn)入壓縮機(jī)被壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進(jìn)入冷凝器;在冷凝器中,高溫高壓的蒸氣將熱傳遞給水箱中的冷水并發(fā)生液化;低溫低壓的液體經(jīng)過(guò)配套節(jié)流裝置后再次進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)行下一個(gè)循環(huán).某品牌兩種型號(hào)空氣能熱水器的測(cè)定參數(shù)如上右表(在環(huán)境溫度20,進(jìn)水溫度20時(shí)測(cè)定):

(1)水箱中水的溫度升高,是通過(guò) 方式增加了水的內(nèi)能。

(2)查表可知型號(hào)A的熱水產(chǎn)率為120L/h,它的物理意義是A型空氣能熱水器工作1h可以使120L的水溫度升高35.由此可推算,A型熱水器工作1h,使水箱中水獲得能量是 J,制熱的功率是 kW。[水的比熱容c =4.2×103J/(kg)]

(3)這種熱水器有一種性能參數(shù)叫做能效比,其定義為:當(dāng)水吸收Q的熱量,電流所做的功為W時(shí),能效比η=Q/W, 則A型熱水器的能效比為 。(結(jié)算結(jié)果取整數(shù))

(4)若B型熱水器能效比與A型熱水器相同,而出水溫度只要求達(dá)到45時(shí),則它工作1h能產(chǎn)熱水 L。

【答案】(1)熱傳遞(2)1.764×107 、 4.9(3)4 (4)192

【解析】

試題分析:(1)改變內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,因?yàn)楦邷馗邏旱恼魵鈱醾鬟f給水箱中的冷水并發(fā)生液化;所以,水箱中水的溫度升高,是通過(guò)熱傳遞的方式改變。(2)根據(jù)題意知道水的體積V=120L,所以,水的質(zhì)量m=ρV=10×103kg/m3×120×10-3m3=120kg,所以,水吸收的熱量是Q=cmt=4.2×103J/(kg)×120kg×35=1.764×107J, 制熱的功率由P=W/t=1.764×107J/1h= 4.9kw。(3)根據(jù)題意知道能效比,的定義為:當(dāng)水吸收Q的熱量,電流所做的功為W時(shí),能效比η=Q/W, A型熱水器的輸入功率是PA=1.2kw,1h消耗電能W=PAt=1.2kw×1h=1.2kw·h=4.32×106J,由(2)知道1h水吸收的熱量Q=1.764×107J,所以,A型熱水器的能效比為η=Q/W=1.764×107J/=4.32×106J=4。(4)根據(jù)題意知道B型熱水器的輸入功率PB=1.4kw,1h消耗電能WB=1.4kw·h=5.04×106J,水吸收的熱量QB=ηWB=4×5.04×106J=2.02×107J,又因?yàn)镼=cmt=CρVt,所以B型熱水器工作1h產(chǎn)生熱水的體積V=Q/ct=2.02×107J/(4.2×103 J/(kg)×1.0×103kg/m3(45-20)=0.192m3=192L

練習(xí)冊(cè)系列答案
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質(zhì)量/g

溫度升高10℃所需要的時(shí)同/s

溫度升高20℃所需要的時(shí)間/s

溫度升高30℃所需要的時(shí)間/s

沙子

30

64

89

124

30

96

163

220

(1)在此實(shí)驗(yàn)中,用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)表示物質(zhì) ;

(2)分析下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:質(zhì)量相同的水和沙子,升高相同的溫度時(shí),水吸收的熱量 (大于/小于)沙子吸收的熱量;

(3)如果加熱相同的時(shí)間,質(zhì)量相同的水和沙子, (填“沙子”或“水”)升高的溫度更高;

(4)實(shí)驗(yàn)中有些同學(xué)發(fā)現(xiàn):剛開(kāi)始加熱時(shí),情況與(3)的結(jié)論不符,你認(rèn)為可能的原因是:

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1)請(qǐng)你幫征征算出這種材料的密度是多少?

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