题目内容

【题目】空气能热水器以其安全实用、经济环保等特点,受到越来越多消费者的关注和青睐;它利用“逆卡诺”循环原理,以制冷剂为媒介,通过压缩机的做功,实现热能由低温物体向高温物体的“搬运”,从而将空气中的热能转移至冷水中,并能使水获得高于压缩机消耗能量的热能.若水从空气中吸收的热量为Q,压缩机消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q , 有Q=Q+W.已知某型号的空气能热水器一台电功率为1800W,工作1小时能将150kg的水从15℃加热到55℃时,已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃),求:
(1)水吸收的热量.
(2)空气能热水器的工作效率.

【答案】
(1)解:水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃×150kg×(55℃﹣15℃)=2.52×107J

答:水吸收的热量为2.52×107J


(2)解:由P= 可得,热水器消耗电能W=Pt=1800W×3600s=6.48×106J,

热水器消耗电能W为有用能量,通过热交换使水吸收的热量为Q为总能量,

空气能热水器的工作效率η= ×100%= ×100%≈25.7%

答:空气能热水器的工作效率为25.7%


【解析】(1)已知水的质量,水从15℃加热到55℃,水的比热容,利用Q=cm△t可求得水吸收的热量.(2)根据题意可知.热水器消耗电能为有用能量,通过热交换使水吸收的热量为Q为总能量,根据P= 公式变形可求得热水器消耗电能,利用η= 可求得空气能热水器的工作效率.

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