Question

加湿器是一种增加房间温度的家用电器，已被广泛应用在各种领域。超声波加湿器主要采用超声波高频震荡，将水雾化为1μm~5μm的超微粒子（水雾），从而实际均匀加湿，去除冬季暖气的燥热。图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数。

额定电压		额定加湿量
水箱容量		额定输入功率
加湿效率		循环风量

其中：额定加湿量是指加湿器正常工作雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。

（1）加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量为多少？（空气密度，取）

（2）请计算加湿器正常工作时的电流，以及加满水后最多能加湿多长时间；

（3）在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作，标有“”的电能表指示灯闪烁了720次，请计算此过程中加湿器消耗的电能，以及实际加湿量至少为多少？

（4）如图乙所示，电源电压为，定值电阻的阻值为，湿敏电阻，其阻值随湿度变化的关系图线如图丙所求，电流表的量程为，电压表的量程为，请计算：该电路能够测量的温度范围是多少？将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值，制成一个简易湿度计，该温度计的刻度值分布是否均匀？

Answer

(1)2580kg；(2)2.27A，1.67h；(3)8.64×105J，5.76L/h；(4) 30%～90%；湿度计的刻度值分布是不均匀的

【解析】

(1)加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量

m=ρV=1.29kg/m3×2000m3/h×1h=2580kg

(2)加湿器正常工作时的电流

I=≈2.27A

加满水后最多能加湿的时间

t=≈1.67h

(3)加湿器消耗的电能

W=kW·h=0.24kW·h=8.64×105J

加湿器实际功率

P′==480W

因加湿效率

n≥1.2×10-2L/(h•W)

所以实际加湿量至少为

V=ηP=1.2×10-2L/(h•W)×480W=5.76L/h

(4)电路最大电流

I大=100mA=0.1A

电路中的总电阻

R总==240Ω

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，湿敏电阻的阻值

R0=R总-R=240Ω-120Ω=120Ω

由图丙可知，环境湿度为30%；当电压表的示数

U0大=15V

时，R两端的电压

UR=U-U0大=24V-15V=9V

因串联电路中各处的电流相等，所以

I=

R0′=200Ω

由图丙所示可知，此时的湿度为90%；所以，该电路能够测量的湿度范围是30%～90%。

电压表示数

UV=U-IR=U-R

电压表示数与R0不成正比，湿度计的刻度值分布是不均匀的。

答：(1)加湿器正常工作时，每小时通过风端的空气质量为2580kg；

(2)加湿器正常工作时的电流为2.27A，以及加满水后最多能加湿1.67h；

(3)此过程中加湿器消耗的电能为8.64×105J，实际加湿量至少为5.76L/h；

(4)该电路能够测装的湿度范围是30%～90%；将电表表盘的相关制度值转化为对应的湿度值，制成一个简易湿度计，该湿度计的刻度值分布是均匀的。