题目内容
6.小明家新添了一台变频空调,部分参数如下表所示,其中制冷(热)功率表示该空调制冷(热)时单位时间内所消耗的电能,制冷量表示单位时间内空调从室外空气吸收的热量.制热量表示单位时间内空调向室内空气放出的热量.该空调另设电辅热功能,可以辅助制热,以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题,该空调制冷(热量.有一个变化的幅度,工作时,空调可自动调节制冷(热)量.当室温和空调的设定温度相关较大时,变频空调一开机,即以最大功率工作,使室温迅速达到设定温度;当室温快速达到设定温度后,空调的制冷(热)量随之减小,以维持室温基本不变.| 型号 | --- |
| 功能 | 冷暖(辅助电加热) |
| 制冷功率P冷/W | 变化范围100~1400 |
| 制热功率P热/W | 变化范围180~1700 |
| 制冷量P冷/W | 变化范围450~3800 |
| 制热量P热/W | 变化范围800~5000 |
| 电辅热功率P辅热/W | 1000 |
| 电源电压/V | 220 |
| 制冷室外环境温度 | 不高于43℃ |
| 制热室外环境温度 | 不低于-7℃ |
①前0.5h消耗的电能是多少?
②后2.5h通过空调的电流是多少?
(2)冬天用该空调将室温从2℃调升至22℃,至少需要多少时间?[室内空气质量为60kg,空气的比热容为1000J/(kg•℃)]
(3)空调设计的制热功率大于制冷功率,其原因可能是什么?
分析 (1)①由表格数据找到最大制冷功率,根据W=Pt计算前0.5h消耗的电能;
②先计算2.5h空调消耗的功率,由P=UI计算后2.5h通过空调的电流;
(2)先利用Q=cm△t求出空气吸收的热量,利用t=$\frac{W}{P}$求出所需时间;
(3)我们设定房间温度为25℃时,据题意,夏天室外温度不高于43℃,那么环境温度和设定温度间的温差为18℃,冬天室外温度不低于-7℃,则冬天温差是32℃,为了使室温尽快达到设定温度,所以冬天时的制热功率大于夏天时的制冷功率.
解答 解:
(1)①由表格数据找到最大制冷功率为1400W,所以前0.5h消耗的电能:
W1=P最大制冷t1=1.4kW×0.5h=0.7kW•h;
②全过程空调消耗的电能为1.8kW•h,所以后2.5h消耗电能:
W2=W-W1=1.8kW•h-0.7kW•h=1.1kW•h,
功率为:P2=$\frac{{W}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{1.1kW•h}{2.5h}$=0.44kW=440W,
由P=UI可得,后2.5h通过空调的电流:
I2=$\frac{{P}_{2}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A;
(2)空调需要吸收得热量为:
Q吸=c空气m△t=1000J/(kg•℃)×60kg×(22℃-2℃)=1.2×106J,
因为该空调的最大制热量是5000W,另外还有1000W的辅热,故制热的最大功率是5000W+1000W=6000W,
所以冬天用该空调将室温从2℃调升至22℃,至少需要的时间是:
t=$\frac{W}{{P}_{加热}+{P}_{辅热}}$=$\frac{1.2×1{0}^{6}J}{6000W}$=200s;
(3)因为制热时设定温度和外界环境温度的温差大制冷时设定温度和环境温度的温差小,所以制热功率要比制冷功率大.
答:(1)①空调前0.5h消耗的电能是0.7kW•h;
②后2.5h通过空调的电流是2A;
(2)至少需要时间200s;
(3)因为制热时设定温度和外界环境温度的温差大制冷时设定温度和环境温度的温差小,所以制热功率要比制冷功率大.
点评 本题考查了电能的计算,物体吸放热量的计算等,涉及的知识点较多,综合性强,难度较大.要能从表格中获取有用的信息.
(1)当锅内气体压强为121kPa时,锅内气体对锅盖的压力是多大?
(2)保温电阻R2的阻值为多少?
(3)电压力锅从开始加热到锅内气压达到设定值时经历了20min;求该电压力锅的加热效率为多少?(已知锅内水的质量为2kg、初温为16℃、比热容为c=4.2×103J/(kg•℃))
表一:水的沸点T与气体压强P的关系
| T/℃ | 100 | 105 | 110 | 112 | 114 | 116 | 118 | 120 |
| P/kPa | 101 | 121 | 143 | 154 | 163 | 175 | 187 | 199 |
| 额定电压 | 加热功率 | 压强设定值 |
| 220V | 1000W | 175kPa |
| A. | 天然降水经过煮沸后就是纯净物了,可以直接饮用 | |
| B. | 干旱地方人工降雨时,往云层中撒播干冰,可以降低温度,促使降雨 | |
| C. | 南极很冷,那里的冰山肯定没有内能 | |
| D. | 冬天,嘴里呼出的“白汽”就是水蒸气 |
| A. | 16次 | B. | 8次 | C. | 4次 | D. | 2次 |
| A. | 使用试电笔时 | B. | 测量长度读数时 | ||
| C. | 调节天平横梁平衡时 | D. | 测量液体体积读数时 |
| A. | 漂浮的熟汤圆受到的浮力大于重力 | |
| B. | 沉底的生汤圆受到的浮力小于重力 | |
| C. | 在高原上汤圆煮不熟,是因为高原大气压强大,水的沸点低 | |
| D. | 在高原上汤圆煮不熟,是因为高原大气压强小,水的沸点高 |