Question

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空氣能熱水器
空氣能熱水器（如圖甲）是吸收空氣的熱能來制造熱水的裝置．其耗能約為電熱水器的四分之一．空氣能屬于可再生的新能源，擁有先天的節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢．
圖乙是空氣能熱水器的工作原理示意圖，它主要由儲水箱、毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器等部件組成．制冷劑在毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器之間循環(huán)過程與我們所熟悉的電冰箱的制冷循環(huán)過程相同，其工作過程如下：
A．液態(tài)制冷劑經(jīng)過一段很細的毛細管緩慢地進入蒸發(fā)器，液態(tài)制冷劑可吸收外界空氣的熱能，在蒸發(fā)器內(nèi)部轉(zhuǎn)化為氣態(tài)．
B．制冷劑汽化生成的蒸氣被壓縮機壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進入冷凝器．
C．在冷凝器中，高溫高壓的蒸氣通過冷凝器時從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，同時釋放出大量的熱量，被水箱中儲備水吸收，使水溫升高，從而達到制熱水的目的．
空氣能熱水器有一個很重要的指標是能效比，它是指水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值．能效比越高，說明熱水器的制熱效果越好．

請回答下列問題：
（1）試寫出文中劃線部分①的物態(tài)變化的名稱：______；劃線部分②中是利用______的方式改變了水的內(nèi)能．
（2）利用空氣能熱水器制熱水，其效率______（選填“大于”、“等于”或“小于”）1，原因是由于______．
（3）某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數(shù)如下：

電源電壓	額定輸入功率/kW	進水溫度/℃	出水溫度/℃	能效比
220V	0.84	20	56	3.4

從表格中的數(shù)據(jù)可知（寫出必要的計算過程）：
①該空氣能熱水器正常工作1h消耗的電能多大？
②這1h產(chǎn)生的熱水的體積為多大？（C_水=4.2×10³J/（kg?℃）；ρ_水=1.0×10³kg/m³）

Answer 1

【答案】分析：（1）物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅怏w的變化是汽化，做功與熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方法．
（2）空氣能熱水器是吸收空氣的熱能來制造熱水的裝置．
（3）已知空氣能熱水器的電功率和工作時間，可求出消耗的電能；已知水的比熱容、水的初溫、末溫，以及能效比可求出質(zhì)量，進而求出體積．
解答：解：（1）液態(tài)制冷劑可吸收外界空氣的熱能，在蒸發(fā)器內(nèi)部轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的變化是汽化；高溫高壓的蒸汽通過冷凝器時從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，同時釋放出大量的熱量，被水箱中儲備水吸收，使水溫升高，從而達到制熱水的目的，該過程是通過熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能．
（2）由于空氣能熱水器的制冷劑可以從空氣中額外的吸收熱量，所以它的效率大于1．
（3）①熱水器的電功率P=0.84kW，工作時間t=1h，
消耗電能W=Pt=0.84kw×1h=0.84kw?h=3.024×10⁶J；
②水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值為3.4，
即=3.4，則Q=3.4×W=3.4×3.024×10⁶J=1.02816×10⁷J．
由Q=cm（t-t ）得水的質(zhì)量m===68kg；
∵ρ=，
∴水的體積V===68×10^-3m³=68dm ³=68L．
故答案為：（1）汽化；熱傳遞（2）大于；制冷劑可以從空氣中額外的吸收熱量；
（3）①該空氣能熱水器正常工作1h消耗的電能為3.024×10⁶J
②這1h產(chǎn)生的熱水的體積為68L．
點評：此題主要考查學生對空氣能熱水器的工作過程和熱量的計算以及電功的計算的理解和掌握，空氣能熱水器屬于新產(chǎn)品，針對新產(chǎn)品，重大事件，都是中考的熱點，一定要關(guān)注．