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无水箱式电热水器具有体积小、加热快的优点,图甲是它的工作原理图.

(1)温控器:水温传感器测量到出水温度并将信息传给微电脑芯片,微电脑芯片将测量到的水温和预先设定的温度进行比较,然后即时控制温控器内的两个开关的状态,从而让喷头喷出预先设定温度的热水.请在图乙虚线框中补齐温控器内的两个开关.

(2)水压控制开关:当热水器内没有水或水压过低时,图丙所示的水压控制开关能确保电热水器停止工作.图中顶杆必须具有很好的 绝缘 性才能防止漏电.

(3)家庭电路中该电热水器在正常电压下工作,当喷头喷出水的流量为4.5L/min时,5℃的冷水经过加热后温度最高可达38℃,已知通过电热水器的电流为52.5A,则该电热水器的加热效率多少?如果此时还要进一步提高水温,应该怎样调节冷水的流量的大小?


(1)经分析可知,两电热丝可以独立工作,且各有一个开关控制,故温控器内的两个开关如下图方式连接:

(2)为防止漏电,水压控制开关的顶杆必须具有很好的绝缘性;

(3)设加热时间t=1min,则加热水的体积:

V=4.5L=4.5dm3=4.5×10﹣3m3,

由ρ=可得,加热水的质量:

m=ρV=1.0×103kg/m3×4.5×10﹣3m3=4.5kg,

水吸收的热量:

Q吸=cm(t﹣t0)

=4.2×103J/(kg•℃)×4.5kg×(38℃﹣5℃)

=6.237×105J,

消耗的电能:

W=UIt=220V×52.5A×60s=6.93×105J,

则加热效率:

η=×100%=×100%=90%,

每分钟消耗的电能一定,即水吸收的热量一定,要提高水温,应减小加热水的质量,即减小进入热水器的冷水的流量.

答:(1)如上图所示;

(2)绝缘;

(3)该电热水器的加热效率为90%;进一步提高水温的可行措施:调小进入热水器的冷水的流量.


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植物种子萌发后,根向下生长。这是植物对          刺激作出的反应,表现为根具有          生长的特点。

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同步练习册答案