中考物理空氣能熱水器專題

1、 空氣能熱水器專題 熱水器的“能效比”是衡量熱水器性能的指標之一空氣源熱泵熱水器是新一代高“能效比”（“能效比”為熱泵機組產(chǎn)出的熱量與投入的電能之比）的熱水裝置，其工作原理簡化為如圖所示工作物質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收空氣的熱迅速汽化，通過消耗少量電能驅(qū)動的壓縮機將其壓縮成高溫高壓的氣體，在冷凝器內(nèi)液化放出熱量，并對冷水加熱，使水溫升高，達到制熱水的目的下表是某型號熱泵熱水器的部分參數(shù)，其中60L/h表示此熱水器當進水溫度為15，出水溫度為55時，每小時可出熱水60升請你解答：額定制熱水量60L/h額定電壓/頻率220V/50Hz額定輸入功率800W水箱型號100L（1）60L水溫度從15升高到55吸收

2、的熱量；（2） 此熱水器正常工作1h消耗的電能；（3） 此熱水器的“能效比” 100%（選填“”、“=”或“”）結合工作原理說明使用該熱水器比電熱水器節(jié)省費用的原因。在熱泵熱水器中，水獲得內(nèi)能大部分來源于空氣，其余來源于電能，空氣提供內(nèi)能是免費的 為了應對全球金融危機，我國政府出臺了家電下鄉(xiāng)政策，空氣源熱泵熱水器被列入家電下鄉(xiāng)的商品目錄，它的基本工作原理如下： 熱媒在熱泵的作用下在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，它在熱泵內(nèi)完成氣態(tài)的升壓升溫過程（溫度高達100），它進入散熱器后釋放出高溫熱量加熱水，同時自己被冷卻并轉(zhuǎn)化為液態(tài)；當它運行到吸熱器后，液態(tài)熱媒被吸熱并轉(zhuǎn)化氣態(tài)，同時溫度下降至零下20左右，這時吸熱器

3、周邊的空氣就會源源不斷地將低溫熱量傳遞給熱媒熱媒不斷循環(huán)就實現(xiàn)了空氣中的低溫熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷責崃坎⒓訜崂渌倪^程 空氣源熱泵熱水器所消耗的電能僅是帶動熱泵工作，由于大量空氣中的熱量進入系統(tǒng)，使熱水得到的能量遠遠大于熱泵消耗的電能，空氣能熱水器最主要的性能指標是“制熱系數(shù)”，制熱系數(shù)就是指用戶獲得的熱能同熱水器消耗的電能的比值，它可高達300%以上（1）試寫出文中第二段的兩個物態(tài)變化的名稱： （2）家庭每天用60熱水200，若水的初溫是15，則水吸收的熱量 J（水的比熱容c=4.2×103J/（kg）（3） 若該家庭使用空氣源熱泵熱水器提供熱水，空氣源熱泵熱水器的“制熱系數(shù)”，是315%

4、，則每天需要消耗的電能是 J ， 合 千瓦時。（4）熱泵熱水器中水增加的內(nèi)能是能量的 （填“轉(zhuǎn)移”或“轉(zhuǎn)化”） 如圖是“美的”空氣源熱水器空氣源熱水器內(nèi)有一種吸熱介質(zhì)-冷媒“冷媒”作為空氣源熱水器熱的“搬運工”，能把外界的熱搬到空氣源熱水器的內(nèi)部液態(tài)的冷媒溫度低于零下20，與外界存在著溫差，因此，冷媒可吸收外界空氣的熱能， 為氣態(tài)，然后通過空氣源熱水器中壓縮機的工作，使氣態(tài)冷媒的溫度升高，溫度較高的冷媒通過冷凝器時發(fā)生 ，同時 大量的熱量，被水箱中儲備水吸收，使水溫升高，從而達到制熱水的目的空氣源熱水器中水的內(nèi)能增加是能量的 （填“轉(zhuǎn)移”或“轉(zhuǎn)化”） 空氣能熱水器是通過吸收空氣中的熱量來制造熱

5、水的“熱量搬運”裝置其工作原理是：空氣能熱水器在工作時，吸收空氣中的能量為Q，消耗的電能為W，通過熱交換使水吸收的熱量為Q吸，即Q吸=Q+W，所以它的熱效率（的值）可以達到300%500%已知某型號空氣能熱水器的熱效率是400%，電功率為1400W，當用此熱水器將100kg的水從15加熱到55時水的比熱容為4.2×103J/（kg），干木柴的熱值為1.2×107 J/kg求：（1）水吸收的熱量；（2）水吸收的熱量相當于完全燃燒多少千克的干木柴所放出的熱量；（3）空氣能熱水器完成上述加熱過程所用的時間重慶南開中學為改善學生住宿條件，堂生宿舍均采用空氣能熱水器提供熱水（如圖甲所

6、 示）空氣能熱水器是吸收空氣的熱能來制造熱水的裝置其耗能約為電熱水器的四分之一空氣能屬于可再生的新能源，擁有先天的節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢圖乙是空氣能熱水器的工作原理示意圖，它主要由儲水箱、毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器等部件組成制冷劑在毛細管、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器之間循環(huán)過程與我們所熟 悉的電冰箱的制冷循環(huán)過程相同其工作過程如下：A液態(tài)制冷劑經(jīng)過一段很細的毛細管緩慢地進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器迅速汽化，并從空氣中吸收熱能B制冷劑汽化生成的蒸氣被壓縮機壓縮后變成高溫高壓的蒸氣進入冷凝器C在冷凝器中，高溫高壓的蒸氣將熱能傳遞給冷水并發(fā)生液化制冷劑依此不斷循環(huán)流動，使水的溫度不斷上升空氣能熱水器有一個很重要的指標是能效比，它是指水箱中的水吸收的熱能（Q）與壓 縮機等電器消耗的電能（W）的比值（）能效比越高，說明熱水器的制熱效果越好下表為某品牌空氣能熱水器正常工作1h時測得相關數(shù)據(jù)： 電源電壓/V 消耗的電能/J 進水質(zhì)量/kg 進水溫度/ 出水溫度/ 能效比 220 3.6×106 60 20 60