题目内容

1．阅读短文，回答问题：
空调热水器
“空调热水器”，又名“空气能热泵热水器”．其工作原理示意图如图甲所示．工作过程中，“空调热水器”通过一种“工作媒质”在“蒸发器”里迅速变成气态，再经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在“冷凝器”中重新变成液态，达到给水加热的目的．“空调热水器”具有高效节能的特点，产生相同的热水量，比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高．
“热水产出率”和“能效比”是衡量“空调热水器”性能的两个重要指标．“热水产出率”是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数．“能效比”是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值．下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数．
型号AB
出水温度（℃）50
额定功率（kW）12
额定电压（V）220
热水产出率（L/h）100
环境温度范围（℃）-10～50
（1）空气能属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源．加热时，工作媒质在蒸发器中吸收的空气能小于（选填“大于”“等于”或“小于”）在冷凝器中放出的热量．
（2）下列关于空调热水器的判断中，正确的是B．
A．工作媒质在冷凝器中发生了汽化现象
B．压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
C．工作媒质在蒸发器中发生物态变化时不断放热
D．空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高
（3）A型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为1.26×107J，其“能效比”为3.5，由此你认为空调热水器是否遵循能量守恒定律？
答：遵守．（水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃））
（4）若B型热水器的能效比为4.2，则它的热水产出率为240L/h．
（5）图乙所示的电磁继电器电路是空调热水器的温控系统原理图．当停止用水且冷凝器中的水温达到50℃时，水中的热敏电阻RT的阻值将变小（选填“大”或“小”），从而使电磁铁的N极将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路．请你根据以上工作原理，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整．

分析 （1）在短时间内能自动恢复的能源叫做可再生能源；由资料分析确定吸收能与放出热量的关系；
（2）根据空调热水器的原理分析解答；
（3）利用物质吸热公式求出水吸收的热量；根据能效比定义求解；
（4）根据能效比的定义表示出水吸收热量和消耗电能之间的关系即可求出实际热水产率；
（5）根据其工作原理分析热敏电阻变化；并画出电路连接．

解答 解：（1）因为空气在短时间内可以自动恢复，所以空气能属于可再生能源．根据其原理可知，工作过程中需要补充部分电能，故加热时，工作媒质在蒸发器中吸收的空气能小于在冷凝器中放出的热量．
（2）工作媒质在冷凝器中由气态变为液态，发生了液化，故A错误；
压缩机在工作过程中利用做功方式改变了工作媒质的内能，故B正确；
工作媒质在蒸发器中发生物态变化时不断吸热的，故C错误；
根据能效比定义可知，由于水吸收热量不确定，故其能效比没法确定，故D错误．
（3）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1.0×103kg/m3×0.1m3×（50℃-20℃）=1.26×107J
W=Pt=1×103W×3600s=3.6×106J，
热水器的能效比：
η=$\frac{Q}{W}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{3.6×1{0}^{6}J}$=3.5；
因为能量不会凭空消灭，也不会凭空产生，只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，但是在能的转化和转移过程中能的总量保持不变．由此可知空调热水器是遵循能量守恒定律；
（4）根据能效比可知，B型热水器的能效比为：η′=$\frac{Q′}{W′}$
可得：
Q′=η′W′即c水m水（t2-t1）=c水ρ水V′（t2-t1）=η′P2t，
B型热水器工作1h提供的热水体积为：V′=$\frac{η′{P}_{2}t}{{c}_{水}{ρ}_{水}（{t}_{2}-{t}_{1}）}$=$\frac{4.2×2000W×3600s}{4.2×1{0}^{3}kg/（kg•℃）×1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×（50℃-20℃）}$=0.24m3=240L；
（5）由题意可知当停止用水且冷凝器中的水温达到50℃时，水中的热敏电阻RT的阻值将变小，从而使电磁铁的N极将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路；
电路连接如图：

故答案为：（1）可再生；小于；
（2）B；
（3）1.26×107；3.5；遵守；
（4）240；
（5）小；电路如上图．

点评 此题为一道综合大题，考查了能源的分类、热量的计算、能效比的计算等知识，要注意结合题意解答．

练习册系列答案
相关题目
11．下列说法正确的是（　　）
A．声音是由物体的振动产生的
B．声音在真空中也能传播
C．声音在空气中传播的速度与空气的温度高低无关
D．只要物体在振动，我们就能听到声音
12．某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A
B．当导体两端的电压为0时，电阻为0
C．当导体两端的电压为0时，电流为0
D．该导体的电阻随电压的增大而增大
9．下列现象中，由于光沿直线传播形成的是（　　）
A．太阳照射下的树影B．投影机映在屏幕上的投影
C．平静水面中岸边景物的倒影D．礼堂里放映的电影
16．小明同学做“观察水的沸腾”实验时记录了水的温度随时间变化的数据如表所示，由表数据可知：
时间/min012345678910
温度/℃9092839496989999999999
（1）第2 分钟的实验数据存在问题．
（2）实验时，水的沸点为99℃．
6．在“探究杠杆平衡条件”的实验中

（1）把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码，会发现杠杆右端下倾．可将右端螺母向左边旋转，能使杠杆在水平位置平衡（填“左”或“右”）．
（2）实验提供10个钩码，杠杆上每格距离相等，调节杠杆水平平衡后，在杠杆左边离支点4格的A处挂了3个钩码，如图（1）所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码（用二种方法），你的方法是在3格处挂了4个钩码和在2格处挂6个钩码．
（3）如图（2）所示，要使杠杆在水平位置处于静止，a（a或b）弹簧测力计的示数较小．其示数如图（3）所示，弹簧测力计的读数为1.4N．
13．一本书的长宽厚分别是30厘米、10厘米、5厘米，这本书共有100页，如果将这本书立放在书架上，对书架的压强大约是（　　）
A．50帕B．150帕C．300帕D．1500帕
10．下列说法中正确的是（　　）
A．横截面积越小的导体电阻越大
B．负电荷定向移动的方向与电流方向相反
C．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
D．家中同时使用的电器越多，家庭电路中总电流就越小
11．同学们，快过年了啊，激动不？传统的春节总是少不了烟花和礼花的陪伴，只要一想到那些绚丽的礼花瞬间冲上几十米的高空爆炸，同时伴随巨大的响声将整个城市都照的亮亮堂堂，内心就难掩的愉悦有木有？
（1）你还记得放烟花的时候是先听到响声？还是先看到漫天烟花飘散？还是同时感觉到的？为什么？
（2）如果你看到天上的烟花，并且与听到的响声之间相差5s，那么你距离燃放烟花的地方大约有多远？（取声速为340m/s）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网