Question

15．阅读下面材料，回答问题．
空气源热泵热水器
热媒在热泵的作用下在系统内循环流动，它在热泵内完成气态的升温升压过程（温度高达100℃），它进入散热器后释放出高温热量用来加热冷水，同时自己被冷却并转化成液态；当它运行到吸热器后，液态的热媒迅速吸收热量再次转化为气态，同时温度下降至零下20℃左右，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给热媒．热媒不断循环就实现空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水的过程．空气源热泵热水器所消耗的电能仅是带动热泵工作，由于大量空气中的热量进入系统，使热水得到的能量远远大于热泵消耗的电能，电热转换效率高达300%以上．
（1）写出文中划线部分的两个物态变化的名称：液化、汽化．
（2）某酒店每天需用60℃热水10t，若冬天的水温是15℃，则该酒店冬天使用热水，每天加热的水需要吸收的热量为1.89×10⁹J．
（3）若该酒店使用空气源热泵热水器，一天使用时间为10h，热电转换效率为300%，则该热水器的功率为1.75×10⁴w．

Answer 1

分析 （1）物质从气态变为液体叫液化，物质从液态变为气态叫汽化，根据变化前后的状态判断；
（2）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，根据吸热公式Q_吸=cm△t计算出水吸收的热量；
（3）知道空气源热泵热水器的制热系数（用户获得的内能同热水器消耗的电能的比值），可求每天需要消耗的电能，根据P=$\frac{W}{t}$计算出电功率．

解答 解：
（1）热媒从气态转化为液态叫液化，当它运行到吸热器后，液态热媒转化气态叫汽化；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10×1000kg×（60℃-15℃）=1.89×10⁹J；
（3）由题知，η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{电}}$=300%，
则每天需要消耗的电能：
W_电=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.89×{10}^{9}J}{300%}$=6.3×10⁸J，
则功率为P=$\frac{{W}_{电}}{t}$=$\frac{6.3×{10}^{8}J}{10×3600s}$=1.75×10⁴W．
故答案为：（1）液化；汽化（2）1.89×10⁹；（3）1.75×10⁴．

点评 本题考查学生对物态变化（液化、汽化）、吸热公式、电功率和效率的了解与掌握，题干内容较多，仔细阅读，从中得出相关信息并利用好是本题的关键．