Question

12．空气源热泵热水器是中国节能协会认可的“绿色节能产品”．它的基本工作原理是：空气源热泵热水器中的热泵能把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，给水加热．它所消耗的电能仅是带动热泵工作的能量．其最主要的性能指标是“制热系数”，制热系数是指用户获得的热能同热水器消耗的电能的比值，它可高达300%以上．
（1）某一家庭每天 用60℃热水100kg，水的初温是15℃，则水吸收的热量为多少？
（2）若用额定电压为220V，额定功率为2000W，普通热水器提供这一家庭每天所需热水，加热用了175分钟，则电热水器的效率是多少？
（3）该家庭使用空气源热泵热水器提供热水，空气源热泵热水器“制热系数”是315%，与普通热水器相比，请你说出空气源热泵热水器的一项优点．

Answer 1

分析 （1 ）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；
（2）由W=Pt计算加热用了175分钟消耗的电能，再由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$计算电热水器的效率；
（3）空气能热水器的优点要从安全、节能、环保方面去考虑．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（60℃-15℃）=1.89×10⁷J；
（2）加热175分钟消耗的电能：
W=Pt=2000W×175×60s=2.1×10⁷J，
所以电热水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.89×1{0}^{7}J}{2.1×1{0}^{7}J}$×100%=90%；
（3）空气能热水器的优点：安全、节能、无污染等．
答：（1）水吸收的热量为1.89×10⁷J；
（2）电热水器的效率是90%；
（3）空气能热水器的优点：安全、节能、无污染等．

点评 本题以空气源热泵热水器为背景，考查了学生对热量、电能以及效率的计算，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．