题目内容
2.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、外热量的转移.如图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,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,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,压缩机随即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及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/Hz | 30 | 50 | 70 | 90 | 110 | 130 |
| 流量Q/kg•h-1 | 38 | 72 | 106 | 140 | 174 | 208 |
| 最小 | 额定 | 最大 | |
| 输入功率/W | 130 | 700 | 1400 |
| 制冷量/W | 650 | 3600 | |
| 能效比 | 3.80 |
(2)表二中空调机额定制冷量为2660W,在额定状态下工作10min,可以使266kg的空气温度下降6℃.[取空气的比热容c=1.0×103J/(kg•℃)]
(3)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,随即空调机处于低速稳定运转状态,又工作了10h,全过程共耗电2.9kW•h.则前0.5h内空调机消耗的电能是0.7kW•h,后10h空调机的平均工作电流是1A.
分析 (1)使气体液化有两种方式:一是压缩体积;二是降低温度.
(2)根据表二实验数据分析答题;由热量公式求出空气的质量.
(3)变频空调机开始工作时的输入功率最大,根据W=Pt求出前0.5h内空调机消耗的电能,进一步求出后10h空调机消耗的电能,利用W=UIt求出后10h空调机的电流.由W=Pt求出后10h消耗的电能,然后求电流大小.
解答 解:
(1)使气体液化有两种方式:降低温度和压缩体积.
(2)根据效能比η=$\frac{{P}_{制冷量}}{{P}_{输入}}$,
所以制冷量P制冷量=ηP输入=3.8×700=2660W;
t=10min=600s,
带走的热量Q=P制冷量t=2660W×600s=1.596×106J,
根据Q=cm△t,所以空气质量m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{1.596×1{0}^{6}J}{1.0×1{0}^{3}J(kg•℃)×6℃}$=266kg;
(3)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可得,后10h空调机的电流:
I=$\frac{W}{Ut}$=$\frac{2200W•h}{220V×10h}$=1A.
故答案为:(1)降低温度;压缩体积;(3)2660;266;(3)0.7;1.
点评 本题考查了使气体液化的方法、空调的工作状态、求制冷量和工作电流等问题,认真审题、由题意获得所需信息是关键.
练习册系列答案
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12.下列说法中错误的是( )
| A. | 气温低于水银凝固点的地方不能使用水银温度计 | |
| B. | 秋天的早晨,大雾逐渐散去是液化现象 | |
| C. | 北方的冬天,为了除去路面的冰,护路工人常在路面上撒大量的盐 | |
| D. | 人们常用酒精为高烧病人降温,说明蒸发具有制冷的作用 |
14.通过一些直接感知的现象,经过合理的推测来认识无法直接感知的事实,是常用的一种物理方法.下列推测不合理的是( )
| A. | 现象:轻质球a、b靠近时相互吸引 推测:a、b两球一定带异种电荷 | |
| B. | 现象:一滴墨水扩散到整杯清水中 推测:分子在不停息地做无规则运动 | |
| C. | 现象:白光通过三棱镜后变为彩色光 推测:白光不是单色光 | |
| D. | 现象:通电导线能使小磁针发生偏转 推测:通电导线周围存在磁场 |
12.用图1所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系.

(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对平衡力.
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图1所示,它的示数是1.6N.
(3)改变木块上所加钩码的个数进行多次实验,记录的数据如表所示,请根据表中的数据,在图2中画出摩擦力随压力大小变化的关系图象.
(4)分析图象可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比.
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.你认为她的结论正确吗?不正确,理由是:没有控制压力大小不变.
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对平衡力.
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图1所示,它的示数是1.6N.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 压力F/N | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 摩擦力?/N | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 |
(4)分析图象可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成正比.
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.你认为她的结论正确吗?不正确,理由是:没有控制压力大小不变.