Question

無水箱式電熱水器具有體積小、加熱快的優(yōu)點(diǎn)，圖甲是它的工作原理圖．

（1）溫控器：水溫傳感器測量到出水溫度并將信息傳給微電腦芯片，微電腦芯片將測量到的水溫和預(yù)先設(shè)定的溫度進(jìn)行比較，然后即時(shí)控制溫控器內(nèi)的兩個(gè)開關(guān)的狀態(tài)，從而讓噴頭噴出預(yù)先設(shè)定溫度的熱水．請?jiān)趫D乙虛線框中補(bǔ)齊溫控器內(nèi)的兩個(gè)開關(guān)．

（2）水壓控制開關(guān)：當(dāng)熱水器內(nèi)沒有水或水壓過低時(shí)，圖丙所示的水壓控制開關(guān)能確保電熱水器停止工作．圖中頂桿必須具有很好的 性才能防止漏電．

（3）家庭電路中該電熱水器在正常電壓下工作，當(dāng)噴頭噴出水的流量為4.5L/min時(shí)，5℃的冷水經(jīng)過加熱后溫度最高可達(dá)38℃，已知通過電熱水器的電流為52.5A，則該電熱水器的加熱效率多少？如果此時(shí)還要進(jìn)一步提高水溫，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)冷水的流量的大小？

Answer 1

 解：（1）經(jīng)分析可知，兩電熱絲可以獨(dú)立工作，且各有一個(gè)開關(guān)控制，故溫控器內(nèi)的兩個(gè)開關(guān)如下圖方式連接：

（2）為防止漏電，水壓控制開關(guān)的頂桿必須具有很好的絕緣性；

（3）設(shè)加熱時(shí)間t=1min，則加熱水的體積：

V=4.5L=4.5dm³=4.5×10^﹣3m³，

由ρ=可得，加熱水的質(zhì)量：

m=ρV=1.0×10³kg/m³×4.5×10^﹣3m³=4.5kg，

水吸收的熱量：

Q_吸=cm（t﹣t₀）

=4.2×10³J/（kg•℃）×4.5kg×（38℃﹣5℃）

=6.237×10⁵J，

消耗的電能：

W=UIt=220V×52.5A×60s=6.93×10⁵J，

則加熱效率：

η=×100%=×100%=90%，

每分鐘消耗的電能一定，即水吸收的熱量一定，要提高水溫，應(yīng)減小加熱水的質(zhì)量，即減小進(jìn)入熱水器的冷水的流量．

答：（1）如上圖所示；

（2）絕緣；

（3）該電熱水器的加熱效率為90%；進(jìn)一步提高水溫的可行措施：調(diào)小進(jìn)入熱水器的冷水的流量．