试题

题目:
青果学院(2013·丹阳市一模)热水器的“能效比”是衡量热水器性能的指标之一.空气源热泵热水器是新一代高“能效比”(“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比)的热水装置,其工作原理简化为如图所示.工作物质在蒸发器中吸收空气的热迅速汽化,通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体,在冷凝器内液化放出热量,并对冷水加热,使水温升高,达到制热水的目的.下表是某型号热泵热水器的部分参数,其中65L/h表示此热水器当进水温度为15℃,出水温度为55℃时,每小时可出热水65升.请你解答:
额定制热水量 65L/h
额定电压/频率 220V/50Hz
额定输入功率 770W
水箱型号 100L
(1)65L水温度从15℃升高到55℃吸收的热量;
(2)此热水器正常工作1h消耗的电能;
(3)此热水器的“能效比”
100%(选填“>”、“=”或“<”).结合工作原理说明使用该热水器比电热水器节省费用的原因
在热泵热水器中,水获得的内能大部分来源于空气,其余来源于电能,则空气提供的内能是免费的
在热泵热水器中,水获得的内能大部分来源于空气,其余来源于电能,则空气提供的内能是免费的

答案

在热泵热水器中,水获得的内能大部分来源于空气,其余来源于电能,则空气提供的内能是免费的

解:(1)水的质量 m=ρv=1.0×103kg/m3×65×10-3m3=65kg
水吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×65kg×(55℃-15℃)=1.092×107J.
答:65L水温度从15℃升高到55℃吸收的热量为1.092×107J.
(2)热水器消耗的电能W=Pt=770W×1×3600s=2.772×106J.
答:此热水器正常工作1h消耗的电能为2.772×106J.
(3)因为“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比,所以每小时,65L水温度从15℃升高到55℃吸收的热量为1.092×107J,而消耗的电能为2.772×106J.
所以热水器的“能效比”大于100%;
因为在热泵热水器中,水吸收的热量大部分来源于空气,然后通过消耗少量电能获得,而空气中的热量是不用消耗电能的.
故答案为:>;在热泵热水器中,水获得的内能大部分来源于空气,其余来源于电能,则空气提供的内能是免费的.
考点梳理
电功的计算;能量利用效率;热量的计算.
(1)知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)已知热水器的功率和正常工作时间,利用W=Pt即可求出1h消耗的电能;
(3)根据“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比来分析此题.
此题主要考查学生对热量的计算和电功的计算的理解和掌握,空气能热水器属于新产品,针对新产品,重大事件,都是中考的热点,一定要关注.
计算题;简答题;压轴题;信息给予题.
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