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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.如表为两种型号“空调热水器”在进水温度为20℃时测定的部分参数。

 (1)空调热水器工作时产生的热量___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)它所消耗的电能。

(2)下列关于空调热水器的判断中正确的是（_____）

A.工作媒质在冷凝器中不断吸热

B.空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高

C.由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量

D.压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能

(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___________  J。,其能效比为______  

(4)若B型热水器的能效比为4.2，则它的热水产出率为___________ L/h。

Answer

大于 D 1.26×107 3.5 240

【解析】(1)工作过程中空调热水器通过一种工作媒质经过压缩机(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。由此可知工作时产生的热量大于它所消耗的电能；(2)A.工作媒质在冷凝器中由气态变为液态，发生了液化，液化是放热过程，故A错误；B. 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B错误；C. 工作物质在冷凝器中重新变成液态，即液化放热，达到给水加热的目的，不是利用电流的热效应工作的，故C错误；D. 压缩机将工作物质压缩成高温高压的气体，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D正确；(3)水吸收的热量为：Q＝cm(t−t0)＝cρV(t−t0)＝4.2×103J/(kg⋅℃)×1.0×103kg/m3×0.1m3×(50℃−20℃)＝1.26×107J，消耗电能：W＝Pt＝1×103W×3600s＝3.6×106J，热水器的能效比：η＝ ＝3.5；(4)根据能效比可知，B型热水器的能效比为：η′＝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′＝ ＝＝0.24m3＝240L.