解题思路:(1)由表可知空调的制冷功率,先根据m=ρV求出空调需要制冷空气的质量,再根据Q=cm△t求出空调需要吸收的热量;利用t=[W/P]求出需要的制冷时间.
(2)根据功率的计算公式以及额定功率和实际功率即可求出散热功率;
根据制热时的制热输入功率和电热功率以及W=Pt即可求出空调器总共消耗的电能;
(3)从物态变化以及吸热、放热的特点进行分析.
(1)室内空气体积:V=15m2×2.6m=39m3;
空调需要制热空气的质量:m=ρV=1.29kg/m3×39m3=50.31kg;
空调需要放出的热量:Q放=c空气m△t=1.0×103J/(kg•℃)×50.31kg×(20℃-10℃)=5.03×105J;
由P=[W/t]可得,将室内温度从10℃调升至20℃,需要的时间:t=
Q放
P=
5.03×105J
3100W=162.3s=2.7min;
(2)散热功率:P散热=P-
Q放
t′=3100W-
5.03×105J
4×60s=1000W;
空调器总共消耗的电能:W=Pt′=(500W+780W)×4×60s=3.07×105J;
(3)空调器在工作过程中,压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化,将室内的热量搬至室外,因此压缩机消耗的功率可以小于制冷功率.
故答案为:(1)该空调器至少2.7min才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃;
(2)在利用空调器对室内空气加热的过程中,室内空气向外散热的平均功率约为1000W;空调器总共消耗的电能为3.07×105J;
(3)空调器在工作过程中,压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化,将室内的热量搬至室外,因此压缩机消耗的功率可以小于制冷功率.
点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算.
考点点评: 本题考查了物态变化过程吸放热现象,质量的计算,物体吸放热量的计算,电功、电功率的计算等;涉及的知识点较多,综合性强,难度较大.