空氣能熱水器工作原理如圖甲所示。蒸發(fā)器從室外空氣吸熱,加熱低沸點氟介質并使其汽化,氟介質蒸汽由壓縮機壓縮升溫后,進入冷凝器液化釋放熱量傳遞給水箱中的冷水,隨后經過“節(jié)流降溫過濾降壓”回到室外的蒸發(fā)器開始下一個循環(huán)??諝饽軣崴骶哂懈咝Ч?jié)能的特點,它工作時,氟介質在蒸發(fā)器中吸收熱空氣的能量QA;壓縮機消耗電能W轉化為機械能,再由機械能轉化為內能,最終氟介質在冷凝器中釋放給冷水的熱量QB=QA+W。通常我們用“能效比”(即制熱量與消耗的電能的比值)來反映空氣能熱水器的節(jié)能性能。某款空氣能熱水器,它的部分技術參數如表。
每秒制熱量Q/J |
3000 |
電源規(guī)格U/V |
220 |
每秒消耗電能W/J |
750 |
水箱容積V/L |
200 |
(1)空氣能熱水器工作時,氟介質蒸汽在冷凝器中液化,是通過
降溫
降溫
(選填“加壓”或“降溫”)方法;
(2)這款空氣能熱水器正常工作時的能效比為
4
4
,若制造的熱量全部被水吸收,將一箱15℃的冷水加熱到55℃,消耗的電能為
8.4×106
8.4×106
J。
(3)在如圖乙所示,壓縮機活塞上下移動的距離是20cm,橫截面積是40cm
2,工作時,活塞壓縮氟介質的壓強約為2.5×10
5Pa,則作用在活塞上的壓力為
1000
1000
N,活塞壓縮一次氟介質做的功為
200
200
J。
(4)若系統(tǒng)正常工作消耗的電能有80%轉化為壓縮氟介質的能量,壓縮機曲軸的轉速是
3
3
r/s。