Question

【题目】【2016·衡阳卷】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．

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．

额定加湿量Q额	15L/h
额定电压U额	220V
额定功率P额	660W
水箱容量V	30L
加湿效率k	≥1．2×10﹣2L/（hW）

（1）水雾化成超微粒子的过程 （选填是或不是）汽化现象．加湿器正常工作时电池为 A，加满水后最多能加湿 h．

（2）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，此过程中加湿器的实际功率多少W？加湿器的加湿量Q实至少为多少L/h？

（3）超声波内部有一个湿度监测装置，利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量．图乙中为该湿度监测装置的电路图，已知电源电压为24V，定值电阻R0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，请你根据该电路计算湿度监测装置能够测量的湿度范围．

Answer 1

【答案】（1）不是；3；2；（2）480W；5．76L/h；（3）30%～90%

【解析】

（1）水雾化成的超微粒子仍为液体，该过程不是汽化现象；根据公式P=UI可知，加湿器正常工作时的电流：I=P/U=660W/220V=3A；加满水后最多能加湿的时间：t=30L/15L/h=2h；（2）加湿器消耗的电能：W=720/3000×1kWh=0．24kWh=8．64×105J，加湿器实际功率：P=W/t=8．64×105J/1800s=480W，加湿效率k=V/P，最小值η=1．2×10﹣2L/（hW），所以实际加湿量至少为：V=kP=1．2×10﹣2L/（hW）×480W=5．76L/h．（3）电路最大电流I大=100mA=0．1A，由I=U/R可得，电路中的总电阻：R总=U/I大=24V/0．1A=240Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，故湿敏电阻的阻值：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，故I=UR/R=U0大/R0′，即9V：120Ω=15V：R0′，解得：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%。