Question

【題目】空氣能熱水器以其安全實用、經濟環保等特點，受到越來越多消費者的關注和青睞；它利用“逆卡諾”循環原理，以制冷劑為媒介，通過壓縮機的做功，實現熱能由低溫物體向高溫物體的“搬運”，從而將空氣中的熱能轉移至冷水中，并能使水獲得高于壓縮機消耗能量的熱能．若水從空氣中吸收的熱量為Q，壓縮機消耗的電能為W，通過熱交換使水吸收的熱量為Q吸 ， 有Q吸=Q+W．已知某型號的空氣能熱水器一臺電功率為1800W，工作1小時能將150kg的水從15℃加熱到55℃時，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），求：
（1）水吸收的熱量．
（2）空氣能熱水器的工作效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/（kg℃×150kg×（55℃﹣15℃）=2.52×107J

答：水吸收的熱量為2.52×107J

（2）解：由P= 可得，熱水器消耗電能W=Pt=1800W×3600s=6.48×106J，

熱水器消耗電能W為有用能量，通過熱交換使水吸收的熱量為Q吸為總能量，

空氣能熱水器的工作效率η= ×100%= ×100%≈25.7%

答：空氣能熱水器的工作效率為25.7%

【解析】（1）已知水的質量，水從15℃加熱到55℃，水的比熱容，利用Q=cm△t可求得水吸收的熱量．（2）根據題意可知．熱水器消耗電能為有用能量，通過熱交換使水吸收的熱量為Q吸為總能量，根據P= 公式變形可求得熱水器消耗電能，利用η= 可求得空氣能熱水器的工作效率．