Question

【題目】加濕器是一種增加房間溫度的家用電器，已被廣泛應用在各種領域。超聲波加濕器主要采用超聲波高頻震蕩，將水霧化為1μm~5μm的超微粒子（水霧），從而實際均勻加濕，去除冬季暖氣的燥熱。圖甲所示是某型號超聲波加濕器，下表為其部分技術參數。

額定電壓		額定加濕量
水箱容量		額定輸入功率
加濕效率		循環風量

其中：額定加濕量是指加濕器正常工作霧化水的體積；循環風量是指加濕器正常工作通過風扇的空氣體積；加濕效率是指實際加濕量和實際輸入功率的比值。

（1）加濕器正常工作時，每小時通過風扇的空氣質量為多少？（空氣密度，取）

（2）請計算加濕器正常工作時的電流，以及加滿水后最多能加濕多長時間；

（3）在沒有其他用電器接入電路的情況下，加濕器工作，標有“”的電能表指示燈閃爍了720次，請計算此過程中加濕器消耗的電能，以及實際加濕量至少為多少？

（4）如圖乙所示，電源電壓為，定值電阻的阻值為，濕敏電阻，其阻值隨濕度變化的關系圖線如圖丙所求，電流表的量程為，電壓表的量程為，請計算：該電路能夠測量的溫度范圍是多少？將電壓表表盤的相關刻度值轉化為對應的濕度值，制成一個簡易濕度計，該溫度計的刻度值分布是否均勻？

Answer 1

【答案】(1)2580kg；(2)2.27A，1.67h；(3)8.64×105J，5.76L/h；(4) 30%～90%；濕度計的刻度值分布是不均勻的

【解析】

(1)加濕器正常工作時，每小時通過風扇的空氣質量

m=ρV=1.29kg/m3×2000m3/h×1h=2580kg

(2)加濕器正常工作時的電流

I=≈2.27A

加滿水后最多能加濕的時間

t=≈1.67h

(3)加濕器消耗的電能

W=kW·h=0.24kW·h=8.64×105J

加濕器實際功率

P′==480W

因加濕效率

n≥1.2×10-2L/(hW)

所以實際加濕量至少為

V=ηP=1.2×10-2L/(hW)×480W=5.76L/h

(4)電路最大電流

I大=100mA=0.1A

電路中的總電阻

R總==240Ω

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，濕敏電阻的阻值

R0=R總-R=240Ω-120Ω=120Ω

由圖丙可知，環境濕度為30%；當電壓表的示數

U0大=15V

時，R兩端的電壓

UR=U-U0大=24V-15V=9V

因串聯電路中各處的電流相等，所以

I=

R0′=200Ω

由圖丙所示可知，此時的濕度為90%；所以，該電路能夠測量的濕度范圍是30%～90%。

電壓表示數

UV=U-IR=U-R

電壓表示數與R0不成正比，濕度計的刻度值分布是不均勻的。

答：(1)加濕器正常工作時，每小時通過風端的空氣質量為2580kg；

(2)加濕器正常工作時的電流為2.27A，以及加滿水后最多能加濕1.67h；

(3)此過程中加濕器消耗的電能為8.64×105J，實際加濕量至少為5.76L/h；

(4)該電路能夠測裝的濕度范圍是30%～90%；將電表表盤的相關制度值轉化為對應的濕度值，制成一個簡易濕度計，該濕度計的刻度值分布是均勻的。