Question

空氣能是一種廣泛存在、平等給予和可自由利用的低品位能源，空氣能熱水器由類似空調器室外機的熱泵主機和大容量承壓保溫水箱組成，利用熱泵循環提高其能源品位后用于加熱生活熱水，由于使用一份電能可吸收3份空氣能，從而供應4份熱能加熱熱水系統，因而是一項極具開發和應用潛力的節能、環保新技術，極具實用價值．現有某加工廠每天需將1t水由20℃加熱到58℃．若用效率為95%，額定電壓220V額定功率為2000W的普通電熱水器需消耗多少電能？工作多少時間？若改用空氣能熱水器耗電僅為9kW?h，由于利用空氣能熱水器熱水使該加工廠一年僅此一項可節約電費多少？試談一下空氣能的優點有哪些？（至少說出兩點）（商用電：0.9元/度，一年按365天計算）

Answer 1

【答案】分析：（1）由Q=mc△t求出水所吸收的熱量，然后由水吸收的熱量及熱水器的效率求出電熱水器消耗的電能，再由W=Pt求出加熱時間．
（2）已知改用空氣能熱水器耗電僅為9kW?h，即可根據電熱水器消耗的電能求出每天可以節約的電能，從而求出一年可節約的電能，進而求出節約的電費；
（3）由材料可知空氣能：節能、環保．
解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1×1000kg×（58℃-20℃）=1.596×10⁸J，
∵η=，
∴消耗的電能W===1.68×10⁸J≈46.7kW?h．
則工作時間t===8.4×10⁴s≈23.3h；
（2）節約費用約為：（46.7kW?h-9kW?h）×365×0.9元/kW?h=12384.45元．
（3）由材料可知空氣能的優點：節能、環保、安全、效率高等．
答：電熱水器需消耗46.7kW?h的電能，工作時間為23.3h；
若改用空氣能熱水器耗電僅為9kW?h，由于利用空氣能熱水器熱水使該加工廠一年僅此一項可節約電費12384.45元；
空氣能的優點有：節能、環保、安全、效率高等．
點評：本題考查了熱量的計算、效率的計算及新能源的特點，注意空氣能熱水器屬于新產品，這使我們知道針對新產品，重大事件，都是中考的熱點，一定要關注．