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  • 分析:

    (1)加热时间最短时,电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失,根据W=Pt求出消耗的电能,根据W=Q吸=cm(t-t0)求出电热槽中水的质量;

    (2)由电路图可知,电热加湿器在高档时,R2被短路,电路中只有R1,根据P=U^2/R求出R1的阻值,当加湿器在低档时,R1与R2串联,根据电阻的串联特点和P=U^2/R结合R1、R2的阻值相同求出低档时的发热功率;

    (3)电热加湿器会使需要制冷的室内气温升高,可以根据液体的沸点随压强的降低而降低进行改进.

    (1)加热时间最短时,电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失,根据W=Pt和Q吸=cm(t-t0)可得:P1t=cm(t2-t1),即400W×3×60s=4.2×10^3J/(kg•℃)×m×(100℃-20℃),解得:m≈0.21kg;

    (2)电热加湿器在高档时,R2被短路,电路中只有R1,根据P=U^2/R 可得:R1=U^2/P高=(220V)^2/400W=121Ω,当加湿器在低档时,R1与R2串联,

    ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且R1=R2,

    ∴低档时的发热功率:P低=U^2/(R1+R2)=(220V)^2/(121Ω+121Ω)=200W;

    (3)电热加湿器会使需要制冷的室内气温升高,可以降低电热槽内气压来降低沸点,达到改进的目的.

    答:

    (1)电热槽中水的质量约为0.21kg;

    (2)加湿器在低档时的发热功率为200W;

    (3)改进的建议:降低电热槽内气压.