Question

17．熱水器的“能效比”是衡量熱水器性能的指標之一．空氣源熱泵熱水器是新一代高“能效比”（能效比為熱泵機組產(chǎn)出的熱量與投入的電能之比）的熱水裝置，其工作原理簡化為下圖所示．工作物質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收空氣的熱迅速汽化，通過壓縮機（消耗少量電能）將其壓縮成高溫高壓的氣體，在冷凝器內(nèi)液化放出熱量，冷水吸熱后，水溫升高，達到制熱水的目的．
下表是某型號熱泵熱水器的部分參數(shù)，其中60L/h表示此熱水器當進水溫度為15℃，出水溫度為55℃時，每小時可出熱水60升．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

額定電壓U/V	220
制熱水量V/（L/h）	60
額定功率P/W	700
水箱容量V/L	100

請你解答：
（1）60L水溫度從15℃升高到55℃吸收的熱量是1.008×10⁷J；
（2）此熱水器正常工作1h消耗的電能為2.52×10⁶J；
（3）此熱水器的“能效比”為400%．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量；已知水的質(zhì)量、比熱容、水升高的溫度，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）已知熱水器的電功率和正常工作時間，根據(jù)W=Pt求出1h消耗的電能；
（3）根據(jù)“能效比”為熱泵機組產(chǎn)出的熱量與投入的電能之比進行計算．

解答 解：
（1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，60L水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×60×10^-3m³=60kg；
這些水溫度從15℃升高到55℃吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×60kg×（55℃-15℃）=1.008×10⁷；
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，此熱水器正常工作1h消耗的電能：
W=Pt=700W×1×3600s=2.52×10⁶J；
（3）“能效比”為熱泵機組產(chǎn)出的熱量與投入的電能之比，
所以，此熱水器的“能效比”為：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{2.52×1{0}^{6}J}$×100%=400%．
故答案為：1.008×10⁷；2.52×10⁶；400．

點評 本題主要考查了質(zhì)量、熱量和電功的計算，關(guān)鍵是認真審題，從題干和表格中獲取有用信息．