Question

【题目】超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm～5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。如图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h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___kg。（空气密度ρ=1.29kg/m3，g取10N/kg）

(2)加湿器正常工作时，加满水后最多能加湿_______h。

(3)在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“3000imp/（kWh）”的电能表指示灯闪烁了720次，此过程中加湿器消耗的电能为______J，实际加湿量至少为__________L/h。

(4)利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量，如图乙所示，电源电压为24V，定值电阻R的阻值为120Ω，电流表的量程为0～100mA，电压表的量程为0～15V，湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示，该电路能够测量的湿度范围是多少？_______

(5)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，该湿度计的刻度值分布是_________(均匀/不均匀）的。

Answer 1

【答案】 2.58×103 1.67 8.64×105 5.76 30%～90% 不均匀

【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)加满水后最多能加湿的时间：t＝≈1.67h；（3）加湿器消耗的电能：

W＝×1kWh＝0.24kWh＝8.64×105J，加湿器实际功率：P＝＝480W，因为加湿效率k＝,最小值η＝1.2×102L/(hW)，所以实际加湿量至少为：V＝kP＝1.2×102L/(hW)×480W＝5.76L/h，(4)电路最大电流I大＝100mA＝0.1A,由I＝可得，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＝240Ω120Ω＝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＝UU0大＝24V15V＝9V，因串联电路中各处的电流相等，所以,I＝,即，解得：R′0＝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%；(5)电压表示数：UV＝UIR＝UR,电压表示数与R0不成正比，所以湿度计的刻度值分布不均匀的。