2. 小明发现电冰箱在运行过程中,冷藏室和冷冻室的温度明显低于室温,而电冰箱两侧却很热。为了更好地理解电冰箱的工作原理和它内外部的热环境,他设计了一个实验。现在,请你根据他的实验回答以下问题。
实验过程:
(1)小明用温度计分别测量了电冰箱冷藏室、冷冻室和厨房的温度,记录如下:电冰箱冷藏室的温度为$4°\mathrm{C}$,冷冻室的温度为$-18°\mathrm{C}$,厨房的室温为$25°\mathrm{C}$。
(2)小明用手触摸了电冰箱的两侧,发现温度较高,大约$40°\mathrm{C}$。
(3)小明在电冰箱门打开的情况下,观察到其内部的冷气会迅速流出。
(4)小明注意到,电冰箱在运行过程中,其内部的压缩机会周期性地启动和停止。
问题:
(1)关于电冰箱制冷的原理,下列说法中正确的是(
A. 制冷剂在蒸发器中汽化时,会吸收电冰箱内部的热量,使电冰箱内部温度降低
B. 制冷剂在冷凝器中液化时,会吸收外界的热量,使电冰箱内部温度升高
C. 制冷剂在蒸发器中液化时,会释放热量,使电冰箱内部温度升高
D. 制冷剂在冷凝器中汽化时,会释放热量,使电冰箱内部温度降低
(2)小明发现电冰箱两侧的温度较高,这是因为(
A. 电冰箱的压缩机在散热器中直接加热空气
B. 制冷剂在冷凝器中液化放热,使散热器温度升高
C. 电冰箱内部的热量直接传递到散热器
D. 散热器吸收了厨房的热量
(3)小明注意到电冰箱的压缩机会周期性地启动和停止,这是因为(
A. 压缩机需要定期休息,以避免过热
B. 电冰箱内部温度达到设定值后,压缩机会停止工作,直到温度升高后再启动
C. 压缩机的启动和停止是为了节省电能
D. 压缩机的启动和停止是为了调节电冰箱内部的湿度
(4)小明发现,当电冰箱门长时间打开时,电冰箱的能耗会显著增加。请你解释这种现象的原因,并提出几点建议。
实验过程:
(1)小明用温度计分别测量了电冰箱冷藏室、冷冻室和厨房的温度,记录如下:电冰箱冷藏室的温度为$4°\mathrm{C}$,冷冻室的温度为$-18°\mathrm{C}$,厨房的室温为$25°\mathrm{C}$。
(2)小明用手触摸了电冰箱的两侧,发现温度较高,大约$40°\mathrm{C}$。
(3)小明在电冰箱门打开的情况下,观察到其内部的冷气会迅速流出。
(4)小明注意到,电冰箱在运行过程中,其内部的压缩机会周期性地启动和停止。
问题:
(1)关于电冰箱制冷的原理,下列说法中正确的是(
A
)。A. 制冷剂在蒸发器中汽化时,会吸收电冰箱内部的热量,使电冰箱内部温度降低
B. 制冷剂在冷凝器中液化时,会吸收外界的热量,使电冰箱内部温度升高
C. 制冷剂在蒸发器中液化时,会释放热量,使电冰箱内部温度升高
D. 制冷剂在冷凝器中汽化时,会释放热量,使电冰箱内部温度降低
(2)小明发现电冰箱两侧的温度较高,这是因为(
B
)。A. 电冰箱的压缩机在散热器中直接加热空气
B. 制冷剂在冷凝器中液化放热,使散热器温度升高
C. 电冰箱内部的热量直接传递到散热器
D. 散热器吸收了厨房的热量
(3)小明注意到电冰箱的压缩机会周期性地启动和停止,这是因为(
B
)。A. 压缩机需要定期休息,以避免过热
B. 电冰箱内部温度达到设定值后,压缩机会停止工作,直到温度升高后再启动
C. 压缩机的启动和停止是为了节省电能
D. 压缩机的启动和停止是为了调节电冰箱内部的湿度
(4)小明发现,当电冰箱门长时间打开时,电冰箱的能耗会显著增加。请你解释这种现象的原因,并提出几点建议。
答案:2.(1)A (2)B (3)B
(4)当电冰箱门长时间打开时,其内部的冷气会大量流失,热空气进入电冰箱,导致电冰箱内部温度升高。为了维持设定温度,压缩机需要更频繁地启动,从而增加能耗
节能建议:尽量减少电冰箱门的开启时间;避免频繁开关电冰箱门;摆放电冰箱时,其四周要与墙壁等保持适当的距离以提高散热效率
(4)当电冰箱门长时间打开时,其内部的冷气会大量流失,热空气进入电冰箱,导致电冰箱内部温度升高。为了维持设定温度,压缩机需要更频繁地启动,从而增加能耗
节能建议:尽量减少电冰箱门的开启时间;避免频繁开关电冰箱门;摆放电冰箱时,其四周要与墙壁等保持适当的距离以提高散热效率
解析:
【分析】
本题围绕电冰箱的工作原理展开,涉及物态变化、温控原理及节能知识。解题时需回忆电冰箱制冷的核心过程:制冷剂在冰箱内部的蒸发器中汽化吸热,降低内部温度;在外部的冷凝器中液化放热,使外部温度升高。对于压缩机启停,是温控系统控制,维持内部设定温度。第四题需结合冷气流失导致温度升高,压缩机频繁启动的逻辑分析能耗增加的原因,再提出合理节能建议。
【解析】
(1)电冰箱制冷时,制冷剂在冰箱内部的蒸发器中汽化,汽化过程吸收热量,使冰箱内部温度降低;在冰箱外部的冷凝器中液化,液化过程放出热量,使外部温度升高。据此分析选项:A选项符合原理,B选项中冷凝器液化是放热而非吸热,C选项中蒸发器是汽化而非液化且吸热,D选项中冷凝器是液化而非汽化且放热,故(1)选A。
(2)冰箱两侧温度较高,是因为制冷剂在外部冷凝器中液化时放出热量,导致散热器(冰箱两侧)温度升高。A选项压缩机不直接加热空气,C选项内部热量不是直接传递,D选项不是吸收厨房热量,故(2)选B。
(3)电冰箱的压缩机由温控系统控制,当内部温度达到设定值时,压缩机停止工作;温度升高后,压缩机再次启动,以此维持内部温度。A选项不是为了休息,C选项不是主要为节能,D选项与湿度无关,故(3)选B。
(4)当电冰箱门长时间打开时,内部冷气会大量流失,外界热空气进入冰箱,导致内部温度升高。为了维持设定温度,压缩机需要更频繁地启动和运行,因此能耗显著增加。
节能建议:尽量减少电冰箱门的开启时间和次数;摆放电冰箱时,四周与墙壁等保持适当距离以保证散热;避免将热的食物直接放入电冰箱。
【答案】
(1)A (2)B (3)B (4)原因:电冰箱门长时间打开时,内部冷气大量流失,热空气进入,内部温度升高,为维持设定温度,压缩机需更频繁启动,能耗增加;建议:减少开门时间和次数,冰箱四周留适当距离保证散热,避免热食直接放入冰箱。
【知识点】
物态变化、电冰箱工作原理、节能常识
【点评】
本题结合生活中常见的电冰箱现象,考查对物态变化、温控原理的理解,同时联系实际提出节能建议,体现物理知识在生活中的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕电冰箱的工作原理展开,涉及物态变化、温控原理及节能知识。解题时需回忆电冰箱制冷的核心过程:制冷剂在冰箱内部的蒸发器中汽化吸热,降低内部温度;在外部的冷凝器中液化放热,使外部温度升高。对于压缩机启停,是温控系统控制,维持内部设定温度。第四题需结合冷气流失导致温度升高,压缩机频繁启动的逻辑分析能耗增加的原因,再提出合理节能建议。
【解析】
(1)电冰箱制冷时,制冷剂在冰箱内部的蒸发器中汽化,汽化过程吸收热量,使冰箱内部温度降低;在冰箱外部的冷凝器中液化,液化过程放出热量,使外部温度升高。据此分析选项:A选项符合原理,B选项中冷凝器液化是放热而非吸热,C选项中蒸发器是汽化而非液化且吸热,D选项中冷凝器是液化而非汽化且放热,故(1)选A。
(2)冰箱两侧温度较高,是因为制冷剂在外部冷凝器中液化时放出热量,导致散热器(冰箱两侧)温度升高。A选项压缩机不直接加热空气,C选项内部热量不是直接传递,D选项不是吸收厨房热量,故(2)选B。
(3)电冰箱的压缩机由温控系统控制,当内部温度达到设定值时,压缩机停止工作;温度升高后,压缩机再次启动,以此维持内部温度。A选项不是为了休息,C选项不是主要为节能,D选项与湿度无关,故(3)选B。
(4)当电冰箱门长时间打开时,内部冷气会大量流失,外界热空气进入冰箱,导致内部温度升高。为了维持设定温度,压缩机需要更频繁地启动和运行,因此能耗显著增加。
节能建议:尽量减少电冰箱门的开启时间和次数;摆放电冰箱时,四周与墙壁等保持适当距离以保证散热;避免将热的食物直接放入电冰箱。
【答案】
(1)A (2)B (3)B (4)原因:电冰箱门长时间打开时,内部冷气大量流失,热空气进入,内部温度升高,为维持设定温度,压缩机需更频繁启动,能耗增加;建议:减少开门时间和次数,冰箱四周留适当距离保证散热,避免热食直接放入冰箱。
【知识点】
物态变化、电冰箱工作原理、节能常识
【点评】
本题结合生活中常见的电冰箱现象,考查对物态变化、温控原理的理解,同时联系实际提出节能建议,体现物理知识在生活中的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6