题目内容
6．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（$\frac{{Q}_{4}}{{Q}_{2}}$的比值）可以达到300%～500%．表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）工作时蒸发器中冷媒发生现象汽化；
（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 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．
| A． | 一个中学生的体重约为5000N | |
| B． | 成年人正常步行的速度约为1.2m/s | |
| C． | 初中物理课本的宽度约为26cm | |
| D． | 一块橡皮从课桌掉到地上的时间约为4s |
小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热，饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：| 热水箱水量 | 额定电压 | 加热时功率 | 保温时功率 |
| 2kg | 220V | 440W | 40W |
（2）求正常加热时通过饮水机的电流；
（3）若在无人取水情况下，对满壶水重新加热一次需要8min，加热一次消耗的电能是多少？
工人师傅用一个滑轮组（如图所示）从水平面吊起一质量为180kg，底面积600cm2的货物，所用拉力为800N，在10s内货物被提起1m．（不计摩擦阻力，g=10N/kg）
工人用如图所示的滑轮组将重为400N的重物提升了1m，滑轮组的机械效率为80%，则工人对重物做的有用功是400J，工人对绳子的拉力为250N（绳重和摩擦不计）．