Question

【題目】【2016·衡陽卷】超聲波加濕器通電工作時，霧化片產生每秒170萬次的高頻率振動，將水拋離水面霧化成大量1μm～5μm的超微粒子（水霧），吹散到空氣中使空氣濕潤，改變空氣的濕度．

圖甲所示是某型號超聲波加濕器，下表為其部分技術參數，其中額定加濕量是指加濕器正常工作1h霧化水的體積；循環風量是指加濕器正常工作1h通過風扇的空氣體積；加濕效率是指實際加濕量和實際輸入功率的比值．

額定加濕量Q額	15L/h
額定電壓U額	220V
額定功率P額	660W
水箱容量V	30L
加濕效率k	≥1．2×10﹣2L/（hW）

（1）水霧化成超微粒子的過程 （選填是或不是）汽化現象．加濕器正常工作時電池為 A，加滿水后最多能加濕 h．

（2）在沒有其他用電器接入電路的情況下，加濕器工作30min，標有“3000imp/kWh”的電能表指示燈閃爍了720次，此過程中加濕器的實際功率多少W？加濕器的加濕量Q實至少為多少L/h？

（3）超聲波內部有一個濕度監測裝置，利用濕敏電阻可實現對環境濕度的精確測量．圖乙中為該濕度監測裝置的電路圖，已知電源電壓為24V，定值電阻R0的阻值為120Ω，電流表的量程為0～100mA，電壓表的量程為0～15V，濕敏電阻的阻值R0隨濕度RH變化的關系圖線如圖丙所示，請你根據該電路計算濕度監測裝置能夠測量的濕度范圍．

Answer 1

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

【解析】

（1）水霧化成的超微粒子仍為液體，該過程不是汽化現象；根據公式P=UI可知，加濕器正常工作時的電流：I=P/U=660W/220V=3A；加滿水后最多能加濕的時間：t=30L/15L/h=2h；（2）加濕器消耗的電能：W=720/3000×1kWh=0．24kWh=8．64×105J，加濕器實際功率：P=W/t=8．64×105J/1800s=480W，加濕效率k=V/P，最小值η=1．2×10﹣2L/（hW），所以實際加濕量至少為：V=kP=1．2×10﹣2L/（hW）×480W=5．76L/h．（3）電路最大電流I大=100mA=0．1A，由I=U/R可得，電路中的總電阻：R總=U/I大=24V/0．1A=240Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，故濕敏電阻的阻值：R0=R總﹣R=240Ω﹣120Ω=120Ω，由圖丙可知，環境濕度為30%；當電壓表的示數U0大=15V時，R兩端的電壓：UR=U﹣U0大=24V﹣15V=9V，因串聯電路中各處的電流相等，故I=UR/R=U0大/R0′，即9V：120Ω=15V：R0′，解得：R0′=200Ω，由圖丙所示可知，此時的濕度為90%；所以，該電路能夠測量的濕度范圍是30%～90%。