阅读短文，回答问题：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甲所示．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

Question

阅读短文，回答问题：
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甲所示．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．下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数．

型号	A	B
出水温度（℃）	50
额定功率（kW）	1	2
额定电压（V）	220
热水产出率（L/h）	100
环境温度范围（℃）	-10～50

（1）空气能属于___（选填“可再生”或“不可再生”）能源．加热时，工作媒质在蒸发器中吸收的空气能___（选填“大于”“等于”或“小于”）在冷凝器中放出的热量．
（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发生了汽化现象
B．压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
C．工作媒质在蒸发器中发生物态变化时不断放热
D．空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高
（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___，由此你认为空调热水器是否遵循能量守恒定律？
答：___．（水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃））
（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．
（5）图乙所示的电磁继电器电路是空调热水器的温控系统原理图．当停止用水且冷凝器中的水温达到50℃时，水中的热敏电阻R_T的阻值将变___（选填“大”或“小”），从而使电磁铁的N极将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路．请你根据以上工作原理，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整．

Answer 1

（1）因为空气在短时间内可以自动恢复，所以空气能属于可再生能源．根据其原理可知，工作过程中需要补充部分电能，故加热时，工作媒质在蒸发器中吸收的空气能小于在冷凝器中放出的热量．
（2）工作媒质在冷凝器中由气态变为液态，发生了液化，故A错误；
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B正确；
工作媒质在蒸发器中发生物态变化时不断吸热的，故C错误；
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D错误．
（3）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.0×10³kg/m³×0.1m³×（50℃-20℃）=1.26×10⁷J
W=Pt=1×10³W×3600s=3.6×10⁶J，
热水器的能效比：
η=(Q)/(W)=(1.26×107J)/(3.6×106J)=3.5；
因为能量不会凭空消灭，也不会凭空产生，只能从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，但是在能的转化和转移过程中能的总量保持不变．由此可知空调热水器是遵循能量守恒定律；
（4）根据能效比可知，B型热水器的能效比为：η′=(Q′)/(W′)
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′=(η′P2t)/(c水ρ水(t2-t1))=(4.2×2000W×3600s)/(4.2×103kg/(kg•℃)×1×103kg/m3×(50℃-20℃))=0.24m³=240L；
（5）由题意可知当停止用水且冷凝器中的水温达到50℃时，水中的热敏电阻RT的阻值将变小，从而使电磁铁的N极将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路；
电路连接如图：

故答案为：（1）可再生；小于；
（2）B；
（3）1.26×10⁷；3.5；遵守；
（4）240；
（5）小；电路如上图．