题目内容
11．图甲是目前市场上出现的世界上热效率最高的一种新型热水器--空气能热水器，它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置．图乙是其工作流程：压缩机将冷媒气体（与冰箱中的制冷物质氟利昂类似）变成高温高压气体，经冷凝器时被水箱内的水吸热变成液态，再经配套器件后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，液态的冷媒迅速变成气态，吸收大量周围空气的热量，并进入下一个循环．如图丙为其电路部分的简化图．其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为Q1，消耗的电能为Q2，电能转化为被水吸收的能量为Q3，最终热水得到的能量为Q4．它的热效率（Q4/Q2的比值）可以达到300%～500%．图丁为该空气能热水器的一些技术参数．根据上述信息回答下列问题：
（1）工作时蒸发器中冷媒发生汽化现象（填一种物态变化名称）．
（2）此空气能热水器的额定输入电流是多少？（计算结果保留两位小数）
（3）在不考虑热量损失时，用额定输入功率是1400W，热效率是400%的空气能热水器将200kg的水从15℃加热到55℃，理论上需要多少时间（已知200kg的水从15℃加热到55℃需要吸收3.36×107J热量）？与热效率是80%的电热水器相比，该热水器给同样多的水加热可节省多少焦耳的电能？
分析 （1）物质由液态变为气态叫做汽化；
（2）利用P=UI求出电流；
（3）知道水的质量、比热、升高的温度，根据Q4=cm（t-t0）求出水吸收的热量．
水吸收的热量一种用电热水器直接加热，电热水器放出热量的80%被水吸收，列出等式，求出利用电热水器需要的时间，根据W电=Pt1求出消耗的电能．
水吸收的热量另一种用空气能热水器加热，利用已知中的η2=$\frac{{Q}_{4}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{Q}_{4}}{P{t}_{2}}$列出等式，求出利用空气能热水器需要的时间，根据W=Pt2求出消耗的电能．
解答 解：
（1）工作时，液态的冷媒迅速变成气态，发生了汽化；
（2）由技术参数表知，额定输入功率和额定电压，由P=UI可得：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1400W}{220V}$≈6.36A；
（3）Q4=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（55℃-15℃）=3.36×107J，
因为W电=Pt1=1400W×t1，
Q4=η1W电，
3.36×107J=80%×1400W×t1，
则t1=3×104s，
W电=Pt1=1400W×3×104s=4.2×107J．
Q2=W=Pt2，
η2=$\frac{{Q}_{4}}{{Q}_{2}}$=$\frac{{Q}_{4}}{P{t}_{2}}$，
400%=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{1400W×{t}_{2}}$，
故t2=6×103s，
W=Pt2=1400W×6×103s=8.4×106J．
节省的能量为：△W=4.2×107J-8.4×106J=3.36×107J．
答：（1）汽化；
（2）此空气能热水器的额定输入电流是6.36A；
（3）在不考虑热量损失时，用额定输入功率是1400W，热效率是400%的空气能热水器将200kg的水从15℃加热到 55℃，理论上需要6×103s时间；
与热效率是80%的电热水器相比，该热水器给同样多的水加热可节省3.36×107J的电能．
点评 本题考查了对物态变化的认识、功率、热量、效率公式的应用，空气能热水器属于新产品，针对新产品，重大事件，都是中考的热点，一定要关注．
智慧小复习系列答案| A． | 声音只能在空气中传播 | |
| B． | 声波可以用来清洗钟表等精细机械，说明声波可以传递能量 | |
| C． | 城市道路旁的隔声板可以防止噪声的产生 | |
| D． | 开会场时手机调成静音，是通过阻断噪声传播来控制噪声 |
| A． | 37.5℃和38.5℃ | B． | 37.2℃和38.5℃ | C． | 37.2℃和37.5℃ | D． | 37.2℃和37.5℃ |
某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒．他们设计了如图所示的实验装置．先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶中逐渐加水，当加入200ml的水时，瓶子在如图甲所示的位置平衡．拿掉水杯后，继续向瓶中加入300ml的水，此时瓶子在如图乙所示的位置平衡．若不考虑鹅卵石的吸水性、瓶子和绳子的质量，滑轮和绳子间摩擦，（滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，g取10N/kg．）则鹅卵石受到的重力为5N，鹅卵石在水中受到的浮力3N，鹅卵石的密度为1.7g/cm3．
热水器的“能效比”是衡量热水器性能的指标之一．空气源热泵热水器是新一代高“能效比”（“能效比”为热泵机组产生的热量与投入的电能之比）的热水装置，其工作原理可简化为右图所示．工作物质在蒸发器中吸收空气的热迅速汽化，通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体，在冷凝器内液化放热放出热量，并对冷水加热，使水温升高，达到制热水的目的．如表是某型号热泵热水器的部分参数，其中65L/h表示此热水器当进水温度为15℃，出水温度为55℃，每小时可加热水65L，请你回答：[C水=4.2×103J/Kg•℃]| 额定制热水量 | 65L/h |
| 额定电压/频率 | 220V/50Hz |
| 额定输入功率 | 770W |
| 水箱型号 | 100L |
（2）此热水器正常工作1h消耗的电能．
（3）此热水器的“能效比”＞100%（选填“＞”、“=”、“＜”）．结合工作原理说明使该热水器比电热水器节省费用的原因因为在热泵热水器中，水吸收的热量大部分来源于空气，然后通过消耗少量电能获得，而空气中的热是不用消耗电能的．
（4）其实人体内在酶的参与下，也存在类似的物质和能量转化，如当运动员在跑步时，身体会发热，此时，体内的化学能通过有机物的氧化分解转化成了内能．
小科对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是120W～2200W：
隔水炖法是将食材和汤汁放入炖盅内，封好炖盅的口，再将炖盅放入加入适量水的锅里盖上锅盖加热．如果炖盅里放水，当锅里的水沸腾时，下列判断正确的是（ ）| A． | 炖盅里的水随之沸腾 | B． | 炖盅里的水比锅里的水温度略低 | ||
| C． | 炖盅里的水比锅里的水温度略高 | D． | 炖盅里的水与锅里的水温度相同 |