Question

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變頻空調機

空調機中有被稱為“冷媒”的物質，利用它的物態變化可以實現室內、外熱量的轉移。如圖所示是空調機制冷系統的原理圖，其中壓縮機的作用是對氣態“冷媒”加壓，并使“冷媒”在管內循環。壓縮機的轉速越大，“冷媒”的流量越大，空調機的制冷能力就越強。

壓縮機的轉速由供電頻率決定。“變頻空調”是與傳統供電頻率不變的“定頻空調”相比較而產生的概念，與“變頻空調”相比，變頻空調機的變頻器可以在一定范圍內調節供電頻率，從而改變壓縮機的轉速，達到控制“冷媒”流量的目的。

變頻空調機開始工作時，以最大功率進行制冷，當室內溫度快速降至設定溫度后，壓縮機隨即處于低速持續運轉狀態，維持室溫基本不變。

表一表示某型號變頻空調機的“冷媒”流量與變頻器供電頻率之間的對應關系。

表二表示該型號變頻空調及部分參數之間的對應關系，其中：制冷量是指單位時間內空調機從密閉區域內去除熱量的總和；能效比是空調機在額定狀態工作時，制冷量與輸入功率之比。

（1）空調機工作時，當液態“冷媒”     （填物態變化名稱）成氣態時，需要      熱量。

（2）關于變頻空調機，下列說法正確的是    

A．變頻空調的壓縮機與定頻空調一樣，也是斷斷續續工作的

B．空調機制冷時，途中鋼管A內流動的是氣態“冷媒”

C．空調壓縮機是利用降溫的方法使“冷媒”發生物態變化的

D．變頻器供電頻率越小，空調機的制冷能力越強

（3）根據表一中的數據，請在坐標系中畫出“冷媒”流量Q與變頻器供電頻率ƒ之間的關系圖線。當變頻器供電頻率為80Hz時，“冷媒”流量為      kg/h.。

（4）表二中空調機額定制冷量為      W，在額定狀態下工作10min，可以使      kg的空氣溫度下降6℃。[取空氣的比熱容c=1.0×10³J/(kg·℃)]

（5）夏天，上述空調機開始工作0.5h后，家中房間溫度降至設定溫度，隨即空調機處于低速穩定運轉狀態，又工作了10h，全過程共耗電2.9kW·h．則前0.5h內空調機消耗的電能是      kW·h，后10h空調機的電流是      A．

 

Answer 1

【答案】

（1）汽化（1分）；吸收（1分）；（2）B（2分）；（3）見圖（1分）；123（120—126）（1分）；

（4）2660（1分）；266（1分）；（5）0.7（1分）；1（1分）。

【解析】（1）空調機工作時，液態冷媒汽化時，需要吸收熱量；

（2）A中的變頻空調的壓縮機一直在工作，只不過在到達設定溫度之前，頻率較高，致冷速度快，在溫度到達設定溫度之后，頻率變慢，維持室內的溫度，故A不對；B中鋼管A處是剛從蒸發器中流出來的物質，由于蒸發器發生的物態變化是汽化，故形成的是氣態，所以B是正確的；C中壓縮機是利用改變壓強使冷媒發生物態變化的；D中變頻供電頻率越小，制冷能力越弱，故C、D均不對。

（3）關系圖線根據表1直接描點、連線即可；由圖像可以看出，頻率與流量Q間的關系是線性關系（一次函數關系），頻率每提高20Hz，其流量Q就要增加34kg/h，故80Hz時，要比70Hz多10Hz，故其流量要比106kg/h增加17kg/h，即流量為123kg/h；

（4）由表二可以看出，額定輸入功率為700W，能效比為3.80，而由閱讀材料可得，能效比正好是空調機在額定狀態下，制冷量與輸入功率之比，故此時的制冷量=700W×3.80=×2660W；再由熱量的計算公式Q=cm△t可得，2660W×10×60s=1.0×10³J/(kg·℃)×m×6℃，故解之得m=266kg；

（5）由于空調機剛開始工作時，其功率最大，由表二可得，最大的功率為1400W，工作0.5h，故消耗的電能為W=Pt=1.4kW×0.5h=0.7kWh；則后10h消耗的電能為2.9kWh－0.7kWh=2.2kWh，故再由電功的計算公式可得W=UIt，即2.2×3.6×10⁶J=220V×I×10×3600s，解之得I=1A。