如圖是安裝在武漢地鐵站內的某種即熱式節能飲水機的原理圖，燒開的水很燙不能立即飲用．即熱式節能飲水機中的熱交換套...

問題詳情：

如圖是安裝在武漢地鐵站內的某種即熱式節能飲水機的原理圖，燒開的水很燙不能立即飲用．即熱式節能飲水機中的熱交換套管很好地解決了這一問題．它的奧祕在於將進水管與出水管貼在乙起．利用進水管中的冷水給出水管中的開水降温，同時．進水管中的冷水被預熱後送到加熱腔中用電加熱器燒開．

如圖所示，當節能飲水機的出水流量為1.9L/min時，20℃時的自來水經熱交換套管後被預熱成85℃的熱水流進加熱腔，同時有相同質量的100℃的開水從加熱腔流進熱交換套管，變成可供直接飲用的温開水流出．

（1）可供直接飲用的温開水的温度是多少℃？（不計熱損失）

（2）若電加熱器的效率為95%，則電熱器的電阻為多大？（結果保留整數）

【回答】

解：（1）因20℃的自來水經熱交換套管後被預熱成85℃，同時相同質量的100℃的開水從加熱腔流進熱交換套管後變為温開水流出，

所以，不計熱損失時，冷水吸收的熱量和熱水放出的熱量相等，

由Q=cm△t可得：

cm（85℃﹣20℃）=cm，

解得：t0=35℃；

（2）由飲水機的出水流量為1.9L/min可知，每分鐘加熱水的體積：

V=1.9L=1.9×10﹣3m3，

由ρ=可得，水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×1.9×10﹣3m3=1.9kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t2﹣t1）

=4.2×103J/（kg•℃）×1.9kg×

=1.197×105J，

由η=×100%可得，消耗的電能：

W===1.26×105J，

電熱器的電功率：

P===2100W，

由P=可得，電熱器的電阻：

R==≈23Ω．

答：（1）可供直接飲用的温開水的温度是35℃；

（2）電熱器的電阻為23Ω．

知識點：電功率

題型：計算題