Question

空气能是一种广泛存在、平等给予和可自由利用的低品位能源，空气能热水器由类似空调器室外机的热泵主机和大容量承压保温水箱组成，利用热泵循环提高其能源品位后用于加热生活热水，由于使用一份电能可吸收3份空气能，从而供应4份热能加热热水系统，因而是一项极具开发和应用潜力的节能、环保新技术，极具实用价值．现有某加工厂每天需将1t水由20℃加热到58℃．若用效率为95%，额定电压220V额定功率为2000W的普通电热水器需消耗多少电能？工作多少时间？若改用空气能热水器耗电仅为9kW?h，由于利用空气能热水器热水使该加工厂一年仅此一项可节约电费多少？试谈一下空气能的优点有哪些？（至少说出两点）（商用电：0.9元/度，一年按365天计算）

Answer 1

分析：（1）由Q=mc△t求出水所吸收的热量，然后由水吸收的热量及热水器的效率求出电热水器消耗的电能，再由W=Pt求出加热时间．
（2）已知改用空气能热水器耗电仅为9kW?h，即可根据电热水器消耗的电能求出每天可以节约的电能，从而求出一年可节约的电能，进而求出节约的电费；
（3）由材料可知空气能：节能、环保．

解答：解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1×1000kg×（58℃-20℃）=1.596×10⁸J，
∵η=

Q吸

W

，
∴消耗的电能W=

Q吸

η

=

1.596×108J

95%

=1.68×10⁸J≈46.7kW?h．
则工作时间t=

W

P

=

1.68×108J

2000W

=8.4×10⁴s≈23.3h；
（2）节约费用约为：（46.7kW?h-9kW?h）×365×0.9元/kW?h=12384.45元．
（3）由材料可知空气能的优点：节能、环保、安全、效率高等．
答：电热水器需消耗46.7kW?h的电能，工作时间为23.3h；
若改用空气能热水器耗电仅为9kW?h，由于利用空气能热水器热水使该加工厂一年仅此一项可节约电费12384.45元；
空气能的优点有：节能、环保、安全、效率高等．

点评：本题考查了热量的计算、效率的计算及新能源的特点，注意空气能热水器属于新产品，这使我们知道针对新产品，重大事件，都是中考的热点，一定要关注．