人教版物理高二选修2-2第五章第三节空调器同步练习
文档属性
| 名称 | 人教版物理高二选修2-2第五章第三节空调器同步练习 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 210.0KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-26 09:48:03 | ||
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文档简介
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人教版物理高二选修2-2第五章
第三节空调器同步练习
一．单项单选题
1．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器？（ ）
A． 生物传感器 B． 红外传感器 C． 温度传感器 D． 光传感器
答案：C
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故C正确，ABD错误；
故选：C
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
2．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用了（ ）
A． 生物传感器 B． 气体传感器 C． 红外传感器 D． 温度传感器
答案：D
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．
故选：D
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
3．传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器…演示位移传感器的工作原理如图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x．假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）
A． 物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B． 物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C． 物体M不动时，电路中没有电流
D． 物体M不动时，电压表没有示数
答案：B
解析：解答：当物体M移动时，接入电路的电阻不变，电阻上的滑片的移动，改变P点左侧部分的长度，
根据欧姆定律，电流不变，左侧电阻发生变化，则电压表示数发生变化，而电流表A示数不变．
故B正确，A、C、D错误．
故选B．
分析：分析电路图可知电流表测通过电路的电流，电压表测电阻左侧部分的电压．
4．在“传感器的简单应用”试验中，用光照射半导体做成的光敏电阻时，光敏电阻的阻值将（ ）
A． 大大增大 B． 保持不变
C． 大大减小 D． 如何变化不能确定
答案：C
解析：解答：A、光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减少．故A错误；
B、光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减少．故B错误；
C、光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减少．故C正确；
D、光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减少．故D错误；
故选：C
分析：根据光照强度的变化，判断光敏电阻阻值如何变化．
5．以下家用电器中利用了温度传感器的是（ ）
A． 防盗报警器 B． 自动门 C． 电子秤 D． 电饭煲
答案：D
解析：解答：A、防盗报警器，一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，便于迅速采取应急措施．所以A不属于温度传感器，故A错误；
B、自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统．故B错误；
C、电子秤的工作原理以电子元件：称重传感器，放大电路，AD转换电路，单片机电路，显示电路，键盘电路，通讯接口电路，稳压电源电路等电路组成．故C错误；
D、电饭锅，则是由电流做功产生热量，当达到103℃时，磁钢失去磁性，导致开关关闭，所以属于温度传感器，故D正确；
故选：D
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
6．传感器的应用很广，下例事例或器材中利用温度传感器的是（ ）
A． 洗衣机定时器开关 B． 电视无线遥控开关
C． 电饭锅自动控温 D． 楼道电灯自动控制开关
答案：C
解析：解答：A、洗衣机定时器开关，没有应用温度传感器，故A错误；
B、电视无线遥控开关，通过红外线传递信息，没有应用温度传感器，故B错误；
C、电饭锅自动控温，应用温度传感器，故C正确；
D、楼道电灯自动控制开是利用光、声传感器，没有应用温度传感器，故D错误；
故选：C．
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量，而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
7．目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器下列说法不正确的是（ ）
A． 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B． 电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
C． 电子秤所使用的测力装置是力传感器
D． 热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
答案：A
解析：解答：A、话筒是一种常用的声传感器，其作用将声信号转换为电信号，故A不正确；
B、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片，靠温度来传感，这种传感器作用是控制电路的，故B正确；
C、电子秤所使用的测力装置是将力转换成电信号的传感器，故C正确；
D、热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，且随着温度升高，其电阻在减小，故D正确．
本题选不正确的，故选：A．
分析：传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．
8．下列说法中正确的是，（ ）
A． 热机从高温热源吸收的热量等于它所输出的机械功
B． 家用空调机向室外释放的热量等于其从室内吸收的热量
C． 热量能自发地从低温物体传到高温物体
D． 热量能自发地从高温物体传到低温物体
答案：D
解析：解答：A、热机从高温热源吸收的热量大于它所输出的机械功，A错误；
B、家用空调机向室外释放的热量大于于其从室内吸收的热量，因为还有消耗的电能，B错误；
C、D热量能自发地从高温物体传到低温物体，C错误D正确；
故选D
分析：热机从高温热源吸收的热量大于它所输出的机械功，热量能自发地从高温物体传到低温物体．
9．下列说法中正确的是（ ）
A． 由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏伽德罗常数
B． 家用空调机向室外释放的热量等于其从室内吸收的热量
C． 热量能自发地从低温物体传到高温物体
D． 温度越高布朗运动就越激烈，所以布朗运动也叫做热运动
答案：A
解析：解答：A、水的摩尔体积和水分子的体积，能求出阿伏伽德罗常数，故A正确；
B、空调机制冷时，压缩机工作做功，所以从室内吸收的热量少于向室外放出的热量．故B错误
C、热量能不能自发地从低温物体传到高温物体，故C错误
D、布朗运动的剧烈程度和温度有关，是分子热运动的反应，但布朗运动不是热运动．故D错误
故选A．
分析：根据1摩尔任何物质都含有阿伏加德罗常数个微粒，由摩尔质量与一个分子质量可以求解阿伏加德罗常数．
空调机制冷时，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，室内与室外的总能量是一定的，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，引起了其他变化，消耗电能．热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响．
10．下列说法中正确的是（ ）
A． 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B． 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作过程不遵守热力学第二定律
C． 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
D． 一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
答案：D
解析：解答：A、只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出气体分子所占空间的大小，不能算出气体分子的体积．故A错误；
B、热量不能自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体，但是空调机作为制冷机使用时，可以将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，仍然遵守热力学第二定律．故B错误；
C、温度是分子的平均动能的标志，对单个的分子没有意义，所以气体的温度升高，不是每个气体分子运动的速率都增加．故C错误；
D、根据热力学第一定律，一定质量的理想气体从外界吸收热量，若同时对外做功，其内能可能不变．故D正确．
故选：D
分析：只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不能算出气体分子的体积；热量不能自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体；温度是分子的平均动能的标志；一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变．
11．传感器被广泛的应用在日常生活中，下列用电器中，没有使用温度传感器的是（ ）
A． 遥控器 B． 空调机 C． 电冰箱 D． 电饭锅
答案：A
解析：解答：A、各种遥控器均与温度无关，说明没有使用温度传感器，
B、空调机中当温度低于设定的临界温度时，压缩机会工作，说明有温度传感器，
C、电冰箱中，当温度高于设定的临界温度时会工作，说明有温度传感器，
D、电饭锅中，当温度高于设定的临界温度时会断开加热电路，说明有温度传感器，
本题选没有使用温度传感器的，故选：A．
分析：温度传感器通过将温度这个非电学量转化为电学量或者电路的通断来控制电路．
12．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是（ ）
A． 力传感器 B． 光传感器 C． 温度传感器 D． 声传感器
答案：C
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故C正确，ABD错误；
故选：C
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
13．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，能使空调机在室内温度达到设定的温度后自行停止工作的传感器是（ ）
A． 红外传感器 B． 温度传感器 C． 生物传感器 D． 压力传感器
答案：B
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故B正确，ACD错误；
故选：B
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
14．DVD影碟机、电视机等电器中都有可以接收遥控器发出的红外线信号，并能够把红外线信号转化为电信号的传感器．下列装置都是传感器，其中和上述传感器工作原理相同的是（ ）
A． 空调机接收遥控信号的装置 B． 楼道中照明灯的声控开关
C． 烟雾传感器（气敏化学传感器） D． 冰箱中控制温度的温控器
答案：A
解析：解答：A、空调机接收遥控信号的装置将光信号转化为电信号．故A正确．
B、楼道中照明灯的声控开关将声信号转化为电信号．故B错误．
C、烟雾传感器通过烟雾的浓度使得电阻发生变化．故C错误．
D、冰箱中控制温度的温控器将温度转化为电信号．故D错误．
故选A．
分析：用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．
15．关于传感器的说法错误的是（ ）
A． 电冰箱和电饭煲中用到温度传感器
B． 空调机中用到温度和湿度传感器
C． 电视机遥控器中用到红外传感器
D． 照相机摄像机中用到温度传感器
答案：D
解析：解答：A、电冰箱是调温装置，利用的是温度传感器，故A正确；
B、空调机中用到温度和湿度传感器，故B正确；
C、家电遥控系统利用的是红外线传感器，故C正确；
D、照相机摄像机中用到红外传感器，故D错误；
本题选错误的，故选D．
分析：传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号不同，我们应就它的具体原理进行分析．
16．传感器已广泛应用在生产、生活中．下列关于传感器的说法正确的是（ ）
A． 冰箱控温系统使用了温度传感器
B． 电容式话筒使用了温度传感器
C． 日光灯启动器使用了光传感器
D． 火警报警器使用了压力传感器
答案：A
解析：解答：A、冰箱控温系统使用了温度传感器，调节冰箱内的温度，故A正确
B、电容式话筒使用了温度传感器，使用的是电容式传感器，故B错误
C、日光灯启动器使用了双金属片温度传感器控制通断，故C错误
D火警报警器使用了温度传感器，当温度升高到一定程度报警，故D错误
故选A
分析：了解各种传感器的特点、工作原理，在仪器设备中的应用．
二．多项单选题
17．如图是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是（ ）
A． 常温时上下触点是断开的
B． 双金属片温度升高时，上金属片热膨胀系数大于下层金属
C． 原来温度控制在80℃断开电源，现要求60℃断开电源，应使调温旋钮下调一些
D． 由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些
答案：BD
解析：解答：A、常温时，通电电热丝能发热，所以上、下触点应是接触的．故A错误．
B、双金属片上下金属片的膨胀系数不同，温度升高时，上层形变大，双金属片向下发生弯曲，使电路断开．故B正确．
C、原来温度上升到80°C时，断开电源，现在要求60°C时断开电源，弹性铜片与触点接触面积要减小，应逆时针调节调温旋钮，即应使调温旋钮上调一些，故C错误．
D、由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，温度要高一点，由C的分析可知，应使调温旋钮下移一些，故D正确．
故选：BD．
分析：电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断．常温时，上、下触点应是接触的，当双金属片温度升高时，上下层形变不同，上层形变大，双金属片发生弯曲，使电路断开．原来温度上升到80°C时，断开电源，现在要求60°C时断开电源，弹性铜片与触点接触面积要减小，应逆时针调节调温旋钮．
18．传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来了方便，下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有（ ）
A． 双金属片 B． 应变片 C． 感温铁氧体 D． 干簧管
答案：AC
解析：解答：A、常温下，双金属片不形变，当有温度时，由于膨胀形变不一，导致形变量不同，故A正确；
B、应变片是压力传感器，故B错误；
C、感温铁氧体是温度达到一定时，从而失去磁性，起到控制开关的作用，故C正确；
D、干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故D错误；
故选：AC．
分析：常温时，双金属片都不形变，触点接触；当温度高时膨胀系数不一样使金属片向下弯曲，触点断开，使电熨斗温度不会很高，通过螺丝的升降控制温度的高低．
19．空调机制冷时，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，此过程（ ）
A． 遵守热力学第二定律
B． 遵守能量守恒定律
C． 遵守热力学第二定律而不遵守能量守恒定律
D． 遵守能量守恒定律而不遵守热力学第二定律
答案：AB
解析：解答：空调机制冷时，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，室内与室外的总能量是一定的，故符合能量守恒定律；
把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，引起了其他变化，消耗电能；
故AB正确，CD错误；
故选AB．
分析：热力学第一定律：△U=W+Q；
热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．
20．以下家用电器中利用了温度传感器的是（ ）
A． 空调机 B． 自动门 C． 走廊照明灯 D． 电熨斗
答案：AD
解析：解答：A、空调机利用了温度传感器来确保恒温工作，故应用了温度传感器，故A正确；
B、而自动门是利用红外线，没有应用温度传感器，故B错误；
C、走廊灯的控制受到声音和光的亮度的控制，属于声光传感器，故C错误．
D、电熨斗是由电流做功产生热量，双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的．受热时，由于铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲．温度愈高，弯曲得愈显著．故D正确；
故选：AD．
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
21．如图为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是（ ）
A． 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B． 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，其外界影响是有冷凝器放热
C． 制冷剂在整个循环过程中都是气体状态
D． 冷凝器放出的热量大于蒸发器从电冰箱中吸收的热量
答案：BD
解析：解答：由热力学第二定律知，热量不能自 发的有低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助．电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能．故A错误，B正确；
C、电冰箱制冷时液态的制冷剂经毛细管进入热交换器（室内机）汽化成气体；故C错误；
D、在这一过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功；由能量守恒定律可知，冷凝器放出的热量大于蒸发器从电冰箱中吸收的热量；故D正确；
故选：BD．
分析：在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，而不是自发地向外界散热．
22．关于分子运动和热现象的说法，正确的是( )
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
答案： AC；
解析：解答： A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，故A正确；
B、气体的温度升高，气体分子的平均速率变大，但并不是每个气体分子运动的速率都增加，故B错误；
C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，内能增加，其分子之间的势能增加，故C正确；
D、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，并不是自发进行的，而是通过电动机做功而实现的，制冷机的工作遵守热力学第二定律，故D错误；
三．解答题
23.如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm3，气压表读数为1.1×105Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×105Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．
①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
②求活塞稳定后气体的体积；
③对该过程中的压强变化做出微观解释．
答案：①在移动活塞的过程中，气体体积变小，外界对气体做功，W＞0；
环境温度不变，活塞缓慢向下移动过程中，气体温度不变，气体温度内能不变，△U=0；
由热力学第一定律△U=W+Q，可知Q=△U﹣W=﹣W＜0，因此气体要放出热量；
②气体发生了等温变化，由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2，
即：1.1×105Pa×30cm3=2.2×105Pa×V2，解得：V2=15cm3，
③气体温度不变，分子平均动能不变，每个分子对器壁的撞击力不变；
在活塞向下移动的过程中，气体体积减小，分子密度增加，
单位时间内撞击器壁的分子数增加，器壁单位面积受到的压力增大，即气体压强增大．
故答案为：（1）AC；（2）①封闭气体放热；②活塞稳定后气体的体积是15cm3；
③气体温度不变，分子平均动能不变，气体体积减小，分子密度增大，气体压强变大．
解析：解答：
①在移动活塞的过程中，气体体积变小，外界对气体做功，W＞0；
环境温度不变，活塞缓慢向下移动过程中，气体温度不变，气体温度内能不变，△U=0；
由热力学第一定律△U=W+Q，可知Q=△U﹣W=﹣W＜0，因此气体要放出热量；
②气体发生了等温变化，由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2，
即：1.1×105Pa×30cm3=2.2×105Pa×V2，解得：V2=15cm3，
③气体温度不变，分子平均动能不变，每个分子对器壁的撞击力不变；
在活塞向下移动的过程中，气体体积减小，分子密度增加，
单位时间内撞击器壁的分子数增加，器壁单位面积受到的压力增大，即气体压强增大．
故答案为：（1）AC；（2）①封闭气体放热；②活塞稳定后气体的体积是15cm3；
③气体温度不变，分子平均动能不变，气体体积减小，分子密度增大，气体压强变大．
分析：（1）悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动；
温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子的平均动能越大，分子平均速度越大，每个分子的速率不一定大；
同温度的水变为同温度的水蒸气要吸收热量，内能增加，由于温度不变，所以分子的平均动能不变，增加的内能转化为分子势能，分子势能增加；
热力学第二定律的内容：热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体（克劳修斯表述）；（2）①气体温度不变，气体体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律分析气体吸热还是放热；②气体发生等温变化，由玻意耳定律可以求出气体体积；③应用分子动理论解释气体的等温变化中压强的变化规律．
24.阅读下面的短文，回答问题．
空气能热水器
空气能热水器（如图甲）是吸收空气的热能来制造热水的装置．其耗能约为电热水器的四分之一．空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势．图乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成．制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：
A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能．
B．制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器．
C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化．
制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升．
空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值．能效比越高，说明热水器的制热效果越好
请回答下列问题：
（1）制冷剂在 中汽化，在 中液化．
答案：蒸发器|冷凝器；
（2）制冷剂在工作循环过程中，将 中的热能不断地“搬运”至 中．
答案：空气|水|
（3）某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：
电源电压 额定输入功率/kw 进水温度/ 出水温度/ 能效比
220V 0.84 20 56 3.4
从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为 L．[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）；水的密度为1.0×103kg/m3]．
答案：电功率P=0.84kw，工作时间t=1h，则消耗电能W=pt=0.84kw×1h=0.84kw h=3.024×106J；
水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值为3.4，即，则Q=3.4×W=3.4×3.024×106J=1.02816×107J．
由Q=cm（t﹣t 0）得水的质量；
由得水的体积
解析：解答：（1）空气能热水器制冷的过程实质上是利用制冷剂在蒸发器内汽化吸热，在冷凝器中液化放热，使温度降低．（2）空气能热水器是吸收空气的热能，并传给水从而来制造热水．（3）电功率P=0.84kw，工作时间t=1h，则消耗电能W=pt=0.84kw×1h=0.84kw h=3.024×106J；水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值为3.4，即，则Q=3.4×W=3.4×3.024×106J=1.02816×107J．
由Q=cm（t﹣t 0）得水的质量；
由得水的体积．
故答案为：（1）蒸发器；冷凝器；（2）空气；水；（3）68．
分析：（1）致冷剂把冷冻室里的“热”，搬运到外面．工作时电动压缩机使致冷剂蒸气压缩并把它压入冰箱外的冷凝器管里，在这里蒸气变成液体并放热，这些热被周围的空气带走．冷凝器里的液态致冷剂，经过一段很细的毛细管进入冷冻室的管子里，在这里迅速汽化吸热，使温度降低．生成的蒸气又被压缩机抽走，压入冷凝器，再液化并把冰箱内带来的热放出．致冷剂这样循环流动，就可以保持相当低的温度．（2）空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置．（3）已知空气能热水器的电功率和工作时间，可求出消耗的电能；已知水的比热容、水的初温、末温，以及能效比可求出质量，进而求出体积．
25.目前市场上有一种热水器叫做“空调热水器”，又名“冷气热水器”，顾名思义，就是可同时提供空调制冷和热水供应的热水器．其最大的好处是相比传统的电热水器和燃气热水器，这种热水器非常节能．其原理与普通的空调相似，如图所示．回答下列问题
（1）其工作原理如下：压缩机将气态工作物质压缩，使其在冷凝器内 ，并放出热量，传递给需要加热的水，液化后的工作物质经膨胀阀后体积迅速膨胀，压强减小后 ，降低自身温度后，从流过蒸发器内的空气中 热量，使空气温度降低，形成冷气后吹出．
答案：液化|汽化|吸收；
（2）以下为某种品牌的三种型号“空调热水器”的测定参数（进水温度为20℃）：
型 号 A B C
额定/最高出水温度（℃） 55/60
输入功率（kW） 1.2 1.7 2.8
电 源 220V/50Hz
热水产率（L/h）（△t=35±1℃） 120 170 280
环境温度范围（℃） ﹣10﹣50
请根据上表数据计算或分析：
这种热水器有一种性能参数叫做“能效比”，其定义为：当水吸收Q的热量，电流所做的功为W时，能效比．A型热水器的能效比为 ；若B型与其他两种型号的能效比相同，而出水温度只要求达到45℃时，它的实际热水产率是 L/h．
答案：4.08|238
解析：解答：（1）压缩机将气态工作物质压缩，使其在冷凝器内液化，并放出热量，传递给需要加热的水，液化后的工作物质经膨胀阀后体积迅速膨胀，压强减小后汽化，降低自身温度后，从流过蒸发器内的空气中吸收热量，使空气温度降低，形成冷气后吹出；（2）查表得A型热水器工作1h可以将V=120L=120×10﹣3m3的水温度升高△t=35℃，
则水吸收的热量为：
Q=c水m水△t=c水ρ水V△t=4.2×103J/（kg ℃）×1.0×103kg/m3×120×10﹣3m3×35℃=1.764×107J，
热水器1h消耗的电能（电流所做的功）为：
W=Pt=1.2×103W×3600s=4.32×106J，
A型热水器的能效比：
；
由能效比的定义可得：
Q′=ηW′即c水m水（t2﹣t1）=c水ρ水V2′（t2﹣t1）=ηP2t，
B型热水器工作1h提供的热水体积为：
．
故答案为：（1）液化；汽化；吸收；（2）4.08；238．
分析：物质从气态变为液态叫液化，物质从液态变为气态叫汽化，汽化吸热、液化放热；（2）根据“能效比”的定义即可求出能效比的大小；（3）根据能效比的定义表示出水吸收热量和消耗电能之间的关系即可求出B型实际热水产率．
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人教版物理高二选修2-2第五章
第三节空调器同步练习
一．单项单选题
1．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器？（ ）
A． 生物传感器 B． 红外传感器 C． 温度传感器 D． 光传感器
答案：C
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故C正确，ABD错误；
故选：C
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
2．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用了（ ）
A． 生物传感器 B． 气体传感器 C． 红外传感器 D． 温度传感器
答案：D
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．
故选：D
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
3．传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器…演示位移传感器的工作原理如图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x．假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）
A． 物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B． 物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C． 物体M不动时，电路中没有电流
D． 物体M不动时，电压表没有示数
答案：B
解析：解答：当物体M移动时，接入电路的电阻不变，电阻上的滑片的移动，改变P点左侧部分的长度，
根据欧姆定律，电流不变，左侧电阻发生变化，则电压表示数发生变化，而电流表A示数不变．
故B正确，A、C、D错误．
故选B．
分析：分析电路图可知电流表测通过电路的电流，电压表测电阻左侧部分的电压．
4．在“传感器的简单应用”试验中，用光照射半导体做成的光敏电阻时，光敏电阻的阻值将（ ）
A． 大大增大 B． 保持不变
C． 大大减小 D． 如何变化不能确定
答案：C
解析：解答：A、光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减少．故A错误；
B、光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减少．故B错误；
C、光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减少．故C正确；
D、光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减少．故D错误；
故选：C
分析：根据光照强度的变化，判断光敏电阻阻值如何变化．
5．以下家用电器中利用了温度传感器的是（ ）
A． 防盗报警器 B． 自动门 C． 电子秤 D． 电饭煲
答案：D
解析：解答：A、防盗报警器，一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，便于迅速采取应急措施．所以A不属于温度传感器，故A错误；
B、自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统．故B错误；
C、电子秤的工作原理以电子元件：称重传感器，放大电路，AD转换电路，单片机电路，显示电路，键盘电路，通讯接口电路，稳压电源电路等电路组成．故C错误；
D、电饭锅，则是由电流做功产生热量，当达到103℃时，磁钢失去磁性，导致开关关闭，所以属于温度传感器，故D正确；
故选：D
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
6．传感器的应用很广，下例事例或器材中利用温度传感器的是（ ）
A． 洗衣机定时器开关 B． 电视无线遥控开关
C． 电饭锅自动控温 D． 楼道电灯自动控制开关
答案：C
解析：解答：A、洗衣机定时器开关，没有应用温度传感器，故A错误；
B、电视无线遥控开关，通过红外线传递信息，没有应用温度传感器，故B错误；
C、电饭锅自动控温，应用温度传感器，故C正确；
D、楼道电灯自动控制开是利用光、声传感器，没有应用温度传感器，故D错误；
故选：C．
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量，而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
7．目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器下列说法不正确的是（ ）
A． 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B． 电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
C． 电子秤所使用的测力装置是力传感器
D． 热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
答案：A
解析：解答：A、话筒是一种常用的声传感器，其作用将声信号转换为电信号，故A不正确；
B、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片，靠温度来传感，这种传感器作用是控制电路的，故B正确；
C、电子秤所使用的测力装置是将力转换成电信号的传感器，故C正确；
D、热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，且随着温度升高，其电阻在减小，故D正确．
本题选不正确的，故选：A．
分析：传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．
8．下列说法中正确的是，（ ）
A． 热机从高温热源吸收的热量等于它所输出的机械功
B． 家用空调机向室外释放的热量等于其从室内吸收的热量
C． 热量能自发地从低温物体传到高温物体
D． 热量能自发地从高温物体传到低温物体
答案：D
解析：解答：A、热机从高温热源吸收的热量大于它所输出的机械功，A错误；
B、家用空调机向室外释放的热量大于于其从室内吸收的热量，因为还有消耗的电能，B错误；
C、D热量能自发地从高温物体传到低温物体，C错误D正确；
故选D
分析：热机从高温热源吸收的热量大于它所输出的机械功，热量能自发地从高温物体传到低温物体．
9．下列说法中正确的是（ ）
A． 由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏伽德罗常数
B． 家用空调机向室外释放的热量等于其从室内吸收的热量
C． 热量能自发地从低温物体传到高温物体
D． 温度越高布朗运动就越激烈，所以布朗运动也叫做热运动
答案：A
解析：解答：A、水的摩尔体积和水分子的体积，能求出阿伏伽德罗常数，故A正确；
B、空调机制冷时，压缩机工作做功，所以从室内吸收的热量少于向室外放出的热量．故B错误
C、热量能不能自发地从低温物体传到高温物体，故C错误
D、布朗运动的剧烈程度和温度有关，是分子热运动的反应，但布朗运动不是热运动．故D错误
故选A．
分析：根据1摩尔任何物质都含有阿伏加德罗常数个微粒，由摩尔质量与一个分子质量可以求解阿伏加德罗常数．
空调机制冷时，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，室内与室外的总能量是一定的，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，引起了其他变化，消耗电能．热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响．
10．下列说法中正确的是（ ）
A． 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B． 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作过程不遵守热力学第二定律
C． 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
D． 一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
答案：D
解析：解答：A、只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出气体分子所占空间的大小，不能算出气体分子的体积．故A错误；
B、热量不能自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体，但是空调机作为制冷机使用时，可以将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，仍然遵守热力学第二定律．故B错误；
C、温度是分子的平均动能的标志，对单个的分子没有意义，所以气体的温度升高，不是每个气体分子运动的速率都增加．故C错误；
D、根据热力学第一定律，一定质量的理想气体从外界吸收热量，若同时对外做功，其内能可能不变．故D正确．
故选：D
分析：只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不能算出气体分子的体积；热量不能自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体；温度是分子的平均动能的标志；一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变．
11．传感器被广泛的应用在日常生活中，下列用电器中，没有使用温度传感器的是（ ）
A． 遥控器 B． 空调机 C． 电冰箱 D． 电饭锅
答案：A
解析：解答：A、各种遥控器均与温度无关，说明没有使用温度传感器，
B、空调机中当温度低于设定的临界温度时，压缩机会工作，说明有温度传感器，
C、电冰箱中，当温度高于设定的临界温度时会工作，说明有温度传感器，
D、电饭锅中，当温度高于设定的临界温度时会断开加热电路，说明有温度传感器，
本题选没有使用温度传感器的，故选：A．
分析：温度传感器通过将温度这个非电学量转化为电学量或者电路的通断来控制电路．
12．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是（ ）
A． 力传感器 B． 光传感器 C． 温度传感器 D． 声传感器
答案：C
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故C正确，ABD错误；
故选：C
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
13．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，能使空调机在室内温度达到设定的温度后自行停止工作的传感器是（ ）
A． 红外传感器 B． 温度传感器 C． 生物传感器 D． 压力传感器
答案：B
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故B正确，ACD错误；
故选：B
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
14．DVD影碟机、电视机等电器中都有可以接收遥控器发出的红外线信号，并能够把红外线信号转化为电信号的传感器．下列装置都是传感器，其中和上述传感器工作原理相同的是（ ）
A． 空调机接收遥控信号的装置 B． 楼道中照明灯的声控开关
C． 烟雾传感器（气敏化学传感器） D． 冰箱中控制温度的温控器
答案：A
解析：解答：A、空调机接收遥控信号的装置将光信号转化为电信号．故A正确．
B、楼道中照明灯的声控开关将声信号转化为电信号．故B错误．
C、烟雾传感器通过烟雾的浓度使得电阻发生变化．故C错误．
D、冰箱中控制温度的温控器将温度转化为电信号．故D错误．
故选A．
分析：用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．
15．关于传感器的说法错误的是（ ）
A． 电冰箱和电饭煲中用到温度传感器
B． 空调机中用到温度和湿度传感器
C． 电视机遥控器中用到红外传感器
D． 照相机摄像机中用到温度传感器
答案：D
解析：解答：A、电冰箱是调温装置，利用的是温度传感器，故A正确；
B、空调机中用到温度和湿度传感器，故B正确；
C、家电遥控系统利用的是红外线传感器，故C正确；
D、照相机摄像机中用到红外传感器，故D错误；
本题选错误的，故选D．
分析：传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号不同，我们应就它的具体原理进行分析．
16．传感器已广泛应用在生产、生活中．下列关于传感器的说法正确的是（ ）
A． 冰箱控温系统使用了温度传感器
B． 电容式话筒使用了温度传感器
C． 日光灯启动器使用了光传感器
D． 火警报警器使用了压力传感器
答案：A
解析：解答：A、冰箱控温系统使用了温度传感器，调节冰箱内的温度，故A正确
B、电容式话筒使用了温度传感器，使用的是电容式传感器，故B错误
C、日光灯启动器使用了双金属片温度传感器控制通断，故C错误
D火警报警器使用了温度传感器，当温度升高到一定程度报警，故D错误
故选A
分析：了解各种传感器的特点、工作原理，在仪器设备中的应用．
二．多项单选题
17．如图是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是（ ）
A． 常温时上下触点是断开的
B． 双金属片温度升高时，上金属片热膨胀系数大于下层金属
C． 原来温度控制在80℃断开电源，现要求60℃断开电源，应使调温旋钮下调一些
D． 由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些
答案：BD
解析：解答：A、常温时，通电电热丝能发热，所以上、下触点应是接触的．故A错误．
B、双金属片上下金属片的膨胀系数不同，温度升高时，上层形变大，双金属片向下发生弯曲，使电路断开．故B正确．
C、原来温度上升到80°C时，断开电源，现在要求60°C时断开电源，弹性铜片与触点接触面积要减小，应逆时针调节调温旋钮，即应使调温旋钮上调一些，故C错误．
D、由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，温度要高一点，由C的分析可知，应使调温旋钮下移一些，故D正确．
故选：BD．
分析：电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断．常温时，上、下触点应是接触的，当双金属片温度升高时，上下层形变不同，上层形变大，双金属片发生弯曲，使电路断开．原来温度上升到80°C时，断开电源，现在要求60°C时断开电源，弹性铜片与触点接触面积要减小，应逆时针调节调温旋钮．
18．传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来了方便，下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有（ ）
A． 双金属片 B． 应变片 C． 感温铁氧体 D． 干簧管
答案：AC
解析：解答：A、常温下，双金属片不形变，当有温度时，由于膨胀形变不一，导致形变量不同，故A正确；
B、应变片是压力传感器，故B错误；
C、感温铁氧体是温度达到一定时，从而失去磁性，起到控制开关的作用，故C正确；
D、干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故D错误；
故选：AC．
分析：常温时，双金属片都不形变，触点接触；当温度高时膨胀系数不一样使金属片向下弯曲，触点断开，使电熨斗温度不会很高，通过螺丝的升降控制温度的高低．
19．空调机制冷时，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，此过程（ ）
A． 遵守热力学第二定律
B． 遵守能量守恒定律
C． 遵守热力学第二定律而不遵守能量守恒定律
D． 遵守能量守恒定律而不遵守热力学第二定律
答案：AB
解析：解答：空调机制冷时，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，室内与室外的总能量是一定的，故符合能量守恒定律；
把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，引起了其他变化，消耗电能；
故AB正确，CD错误；
故选AB．
分析：热力学第一定律：△U=W+Q；
热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．
20．以下家用电器中利用了温度传感器的是（ ）
A． 空调机 B． 自动门 C． 走廊照明灯 D． 电熨斗
答案：AD
解析：解答：A、空调机利用了温度传感器来确保恒温工作，故应用了温度传感器，故A正确；
B、而自动门是利用红外线，没有应用温度传感器，故B错误；
C、走廊灯的控制受到声音和光的亮度的控制，属于声光传感器，故C错误．
D、电熨斗是由电流做功产生热量，双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的．受热时，由于铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲．温度愈高，弯曲得愈显著．故D正确；
故选：AD．
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
21．如图为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是（ ）
A． 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B． 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，其外界影响是有冷凝器放热
C． 制冷剂在整个循环过程中都是气体状态
D． 冷凝器放出的热量大于蒸发器从电冰箱中吸收的热量
答案：BD
解析：解答：由热力学第二定律知，热量不能自 发的有低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助．电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能．故A错误，B正确；
C、电冰箱制冷时液态的制冷剂经毛细管进入热交换器（室内机）汽化成气体；故C错误；
D、在这一过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功；由能量守恒定律可知，冷凝器放出的热量大于蒸发器从电冰箱中吸收的热量；故D正确；
故选：BD．
分析：在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，而不是自发地向外界散热．
22．关于分子运动和热现象的说法，正确的是( )
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
答案： AC；
解析：解答： A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，故A正确；
B、气体的温度升高，气体分子的平均速率变大，但并不是每个气体分子运动的速率都增加，故B错误；
C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，内能增加，其分子之间的势能增加，故C正确；
D、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，并不是自发进行的，而是通过电动机做功而实现的，制冷机的工作遵守热力学第二定律，故D错误；
三．解答题
23.如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm3，气压表读数为1.1×105Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×105Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．
①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
②求活塞稳定后气体的体积；
③对该过程中的压强变化做出微观解释．
答案：①在移动活塞的过程中，气体体积变小，外界对气体做功，W＞0；
环境温度不变，活塞缓慢向下移动过程中，气体温度不变，气体温度内能不变，△U=0；
由热力学第一定律△U=W+Q，可知Q=△U﹣W=﹣W＜0，因此气体要放出热量；
②气体发生了等温变化，由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2，
即：1.1×105Pa×30cm3=2.2×105Pa×V2，解得：V2=15cm3，
③气体温度不变，分子平均动能不变，每个分子对器壁的撞击力不变；
在活塞向下移动的过程中，气体体积减小，分子密度增加，
单位时间内撞击器壁的分子数增加，器壁单位面积受到的压力增大，即气体压强增大．
故答案为：（1）AC；（2）①封闭气体放热；②活塞稳定后气体的体积是15cm3；
③气体温度不变，分子平均动能不变，气体体积减小，分子密度增大，气体压强变大．
解析：解答：
①在移动活塞的过程中，气体体积变小，外界对气体做功，W＞0；
环境温度不变，活塞缓慢向下移动过程中，气体温度不变，气体温度内能不变，△U=0；
由热力学第一定律△U=W+Q，可知Q=△U﹣W=﹣W＜0，因此气体要放出热量；
②气体发生了等温变化，由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2，
即：1.1×105Pa×30cm3=2.2×105Pa×V2，解得：V2=15cm3，
③气体温度不变，分子平均动能不变，每个分子对器壁的撞击力不变；
在活塞向下移动的过程中，气体体积减小，分子密度增加，
单位时间内撞击器壁的分子数增加，器壁单位面积受到的压力增大，即气体压强增大．
故答案为：（1）AC；（2）①封闭气体放热；②活塞稳定后气体的体积是15cm3；
③气体温度不变，分子平均动能不变，气体体积减小，分子密度增大，气体压强变大．
分析：（1）悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动；
温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，分子的平均动能越大，分子平均速度越大，每个分子的速率不一定大；
同温度的水变为同温度的水蒸气要吸收热量，内能增加，由于温度不变，所以分子的平均动能不变，增加的内能转化为分子势能，分子势能增加；
热力学第二定律的内容：热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体（克劳修斯表述）；（2）①气体温度不变，气体体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律分析气体吸热还是放热；②气体发生等温变化，由玻意耳定律可以求出气体体积；③应用分子动理论解释气体的等温变化中压强的变化规律．
24.阅读下面的短文，回答问题．
空气能热水器
空气能热水器（如图甲）是吸收空气的热能来制造热水的装置．其耗能约为电热水器的四分之一．空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势．图乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成．制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：
A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能．
B．制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器．
C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化．
制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升．
空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值．能效比越高，说明热水器的制热效果越好
请回答下列问题：
（1）制冷剂在 中汽化，在 中液化．
答案：蒸发器|冷凝器；
（2）制冷剂在工作循环过程中，将 中的热能不断地“搬运”至 中．
答案：空气|水|
（3）某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：
电源电压 额定输入功率/kw 进水温度/ 出水温度/ 能效比
220V 0.84 20 56 3.4
从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为 L．[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）；水的密度为1.0×103kg/m3]．
答案：电功率P=0.84kw，工作时间t=1h，则消耗电能W=pt=0.84kw×1h=0.84kw h=3.024×106J；
水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值为3.4，即，则Q=3.4×W=3.4×3.024×106J=1.02816×107J．
由Q=cm（t﹣t 0）得水的质量；
由得水的体积
解析：解答：（1）空气能热水器制冷的过程实质上是利用制冷剂在蒸发器内汽化吸热，在冷凝器中液化放热，使温度降低．（2）空气能热水器是吸收空气的热能，并传给水从而来制造热水．（3）电功率P=0.84kw，工作时间t=1h，则消耗电能W=pt=0.84kw×1h=0.84kw h=3.024×106J；水箱中的水吸收的热能（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值为3.4，即，则Q=3.4×W=3.4×3.024×106J=1.02816×107J．
由Q=cm（t﹣t 0）得水的质量；
由得水的体积．
故答案为：（1）蒸发器；冷凝器；（2）空气；水；（3）68．
分析：（1）致冷剂把冷冻室里的“热”，搬运到外面．工作时电动压缩机使致冷剂蒸气压缩并把它压入冰箱外的冷凝器管里，在这里蒸气变成液体并放热，这些热被周围的空气带走．冷凝器里的液态致冷剂，经过一段很细的毛细管进入冷冻室的管子里，在这里迅速汽化吸热，使温度降低．生成的蒸气又被压缩机抽走，压入冷凝器，再液化并把冰箱内带来的热放出．致冷剂这样循环流动，就可以保持相当低的温度．（2）空气能热水器是吸收空气的热能来制造热水的装置．（3）已知空气能热水器的电功率和工作时间，可求出消耗的电能；已知水的比热容、水的初温、末温，以及能效比可求出质量，进而求出体积．
25.目前市场上有一种热水器叫做“空调热水器”，又名“冷气热水器”，顾名思义，就是可同时提供空调制冷和热水供应的热水器．其最大的好处是相比传统的电热水器和燃气热水器，这种热水器非常节能．其原理与普通的空调相似，如图所示．回答下列问题
（1）其工作原理如下：压缩机将气态工作物质压缩，使其在冷凝器内 ，并放出热量，传递给需要加热的水，液化后的工作物质经膨胀阀后体积迅速膨胀，压强减小后 ，降低自身温度后，从流过蒸发器内的空气中 热量，使空气温度降低，形成冷气后吹出．
答案：液化|汽化|吸收；
（2）以下为某种品牌的三种型号“空调热水器”的测定参数（进水温度为20℃）：
型 号 A B C
额定/最高出水温度（℃） 55/60
输入功率（kW） 1.2 1.7 2.8
电 源 220V/50Hz
热水产率（L/h）（△t=35±1℃） 120 170 280
环境温度范围（℃） ﹣10﹣50
请根据上表数据计算或分析：
这种热水器有一种性能参数叫做“能效比”，其定义为：当水吸收Q的热量，电流所做的功为W时，能效比．A型热水器的能效比为 ；若B型与其他两种型号的能效比相同，而出水温度只要求达到45℃时，它的实际热水产率是 L/h．
答案：4.08|238
解析：解答：（1）压缩机将气态工作物质压缩，使其在冷凝器内液化，并放出热量，传递给需要加热的水，液化后的工作物质经膨胀阀后体积迅速膨胀，压强减小后汽化，降低自身温度后，从流过蒸发器内的空气中吸收热量，使空气温度降低，形成冷气后吹出；（2）查表得A型热水器工作1h可以将V=120L=120×10﹣3m3的水温度升高△t=35℃，
则水吸收的热量为：
Q=c水m水△t=c水ρ水V△t=4.2×103J/（kg ℃）×1.0×103kg/m3×120×10﹣3m3×35℃=1.764×107J，
热水器1h消耗的电能（电流所做的功）为：
W=Pt=1.2×103W×3600s=4.32×106J，
A型热水器的能效比：
；
由能效比的定义可得：
Q′=ηW′即c水m水（t2﹣t1）=c水ρ水V2′（t2﹣t1）=ηP2t，
B型热水器工作1h提供的热水体积为：
．
故答案为：（1）液化；汽化；吸收；（2）4.08；238．
分析：物质从气态变为液态叫液化，物质从液态变为气态叫汽化，汽化吸热、液化放热；（2）根据“能效比”的定义即可求出能效比的大小；（3）根据能效比的定义表示出水吸收热量和消耗电能之间的关系即可求出B型实际热水产率．
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