题目内容

3．图1是一台变频空调机，空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变化可以实现室内、室外热量的转移，如图2所示是空调机制冷系统的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压，并使“冷媒”在管内循环，压缩机的转速越大，“冷媒”的流量越大，空调机的制冷能力就越强．
压缩机的转速由供电频率决定，“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念，与“定频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变压缩机的转速．供电频率越高，转速越大，达到控制“冷媒”流量的目的．
变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快速降至设定温度后，压缩机随机处于低速持续运转状态，维持室温基本不变．
表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系．
表二表示该型号变频空调机部分参数之间的对应关系，其中：制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与输入功率之比．
表一：
频率f/Hz30507090110130
流量Q/kg•h-13872106140174208
表二：
项目最小额定最大
输入功率/W1307001400
制冷量/W6503600
能效比-3.8-
（1）空调机工作时，当液态“冷媒”汽化（填物态变化名称）成气态时，需要吸热量．
（2）关于变频空调机，下列说法正确的是B
A．变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的
B．空调机制冷时，图中钢管A内流动的是气态“冷媒”
C．空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的
D．变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越强
（3）根据表一中的数据，请在图3坐标系中画出“冷媒”流量Q与变频器供电频率f之间的关系图线，当变频器供电频率为80Hz时，“冷媒”流量为123kg/h．
（4）请计算表二中空调机制冷量为多少瓦，在额定状态下工作10min，可以使多少千克的空气温度下降6℃？[取空气的比热容c=1.0×103J/（kg℃）]
（5）夏天，上述空调机开始工作0.5h后，家中房间温度降至设定温度，随机空调机处于低速稳定运转状态，又工作10h，全过程共消耗电2.9kW•h，则前0.5h内空调机消耗的电能是多少千瓦时，后10h空调机的电流是多少安？

分析 （1）物质由液态变成气态的过程叫汽化，汽化吸热；物质由气态变成液态的过程叫液化，液化放热．
（2）根据题目提供的信息分析答题．
（3）根据表中实验数据在坐标系中描点，然后作出图象，由图象求出冷媒的流量．
（4）根据表二实验数据分析答题；由热量公式求出空气的质量．
（5）由W=Pt求出前0.5h消耗的电能，然后求出后10h消耗的电能，然后求电流大小．

解答 解：（1）空调机工作时，当液态“冷媒”由液态变为气态发生汽化时要吸收热量．
（2）A、变频空调的压缩机是连续工作的，故A错误；
B、由图示可知，空调机制冷时，图中钢管A内流动的是气态“冷媒”，故B正确；
C、空调压缩机是利用做功的方法使“冷媒”发生物态变化的，故C错误；
D、变频器供电频率越高，空调机的制冷能力越强，故D错误；
故选B；
（3）应用描点法作图，图象如图所示；

由图象可知，当变频器供电频率为80Hz时，“冷媒”流量越为123kg/h（120～140均正确）．
（4）由效能比η=$\frac{{P}_{制冷量}}{{P}_{输入}}$得：制冷量P制冷量=ηP输入=3.8×700=2660W；
去除的热量Q=P制冷量t=2660W×600s=1.596×106J，
由Q=cm△t得：
空气质量m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{1.596×1{0}^{6}J}{1×1{0}^{3}J/（kg•℃）×6℃}$=266kg；
（5）开始0.5h消耗的电能W1=P1t1=1.4kW×0.5h=0.7kW•h，
后10h消耗的电能W2=W-W1=2.9kW•h-0.7kW•h=2.2kW•h=2200W•h，
由W=UIt得：I=$\frac{W}{Ut}$=$\frac{2200W•h}{220V×10h}$=1A．
故答案为：（1）汽化；吸收；（2）B；（3）图象如图所示；123；
（4）表二中空调机制冷量为2660W，在额定状态下工作10min，可以使266kg的空气温度下降6℃；
（5）夏天前0.5h内空调机消耗的电能是0.7kW•h，后10h空调机的电流是1A．

点评 本题考查了判断物体变化、空调的工作状态、作图象、求制冷量、空气质量、工作电流等问题，认真审题、由题意获得所需信息，应用基础知识即可正确解题．

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