【題目】圖甲所示是某型號(hào)超聲波加濕器,下表為其部分技術(shù)參數(shù),其中額定加濕量是指加濕器正常工作1h霧化水的體積;循環(huán)風(fēng)量是指加濕器正常工作1h通過風(fēng)扇的空氣體積;加濕效率是指實(shí)際加濕量和實(shí)際輸入功率的比值.

型號(hào)

XXX

額定加濕量

15L/h

額定電壓

220V

額定輸入功率

500W

水箱容量

25L

循環(huán)風(fēng)量

2000m3/h

加濕效率

≥1.2×10-2L/(h·W)

輪子與地面接觸的總面積

6.0×10-4m2

凈重

95kg

---

利用濕敏電阻可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境濕度的精確測(cè)量.如圖乙所示,電源電壓為24V,定值電阻R的阻值為120Ω,電流表的量程為0100mA,電壓表的量程為015V,濕敏電阻的阻值R0隨濕度RH變化的關(guān)系圖線如圖丙所示,求:

1)加濕器正常工作0.5h,通過風(fēng)扇的空氣質(zhì)量和消耗的電能各為多少?(空氣密度ρ=1.29kg/m3

2)裝滿水的加濕器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少?(g10N/kg

3)該電路能夠測(cè)量的濕度范圍是多少?

【答案】19×105 J;

22×106Pa

330%90%

【解析】試題分析:(1)由表中數(shù)據(jù)得出,加濕器正常工作1h通過風(fēng)扇的空氣體積為2000m3

ρ=m/V可得,加濕器正常工作0.5h通過風(fēng)扇的空氣質(zhì)量:m=ρV=1.29kg/m3×2000m3/h×0.5h=1290kg,由P=W/t可得,消耗的電能:W=Pt=500W×0.5×3600s=9×105J;

2)加滿水時(shí),水的質(zhì)量:mV=1.0×103kg/m3×25×10-3m3=25kg,

加濕器對(duì)水平地面的壓力:F=G=m+m加熱器g=25kg+95kg×10N/kg=1200N,

加濕器對(duì)水平地面的壓強(qiáng):p=F/S=1200N/6.0×104m2=2×10^6 Pa

3)電路最大電流I=100mA=0.1A,由I=U/R可得,電路中的總電阻:R=U/I=24V/0.1A=240Ω,

因串聯(lián)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-R=240Ω-120Ω=120Ω

由圖丙可知,環(huán)境濕度為30%;當(dāng)電壓表的示數(shù)U0=15V時(shí),R兩端的電壓:UR=U-U0=24V-15V=9V,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,I=UR/R=U0/R0,即9V/120Ω=15V/R0

解得:R0′=200Ω,

由圖丙所示可知,此時(shí)的濕度為90%;所以,該電路能夠測(cè)量的濕度范圍是30%90%

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