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超声波工业加湿器

超声波工业加湿器以体积小、静音、加湿均匀深受用户喜爱。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1 ~ 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工业加湿器,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。

额定电压

220V

额定加湿量

15L/h

水箱容量

27L

额定输入功率

1500W

加湿效率

≥1.2×10-2L/(h·W)

循环风量

2000m3/h

(1) 超声波加湿器是利用超声波(选填“方向性好、声能集中”)的特点制作而成的,该加湿器正常工作时,每小时通过风扇的空气质量为kg;(空气的密度为1.29kg/m3
(2) 加湿器加满水后最多能加湿h;
(3) 下列说法中正确的是 (     ) A. 加湿器喷口外的白雾是液化形成的 B. 正常工作时,加湿器的响度约为70dB C. 水雾化成超微粒子需要能量,说明分子间有引力 D. 加湿器通电使雾化片振动产生超声波,电能主要转化为声能
(4) 电路中仅有加湿器工作,通电20min,标有“3000imp/kW·h”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;
(5) 利用湿敏电阻可实现自动加湿。小明小组根据所学知识给蔬果超市设计了自动加湿器,由工作电路和控制电路两部分组成(如图乙)。在控制电路中,已知电源电压恒为12V,R是可调电阻箱,RH为湿敏电阻,其阻值随空气湿度变化的关系如图丙所示。

①当电阻箱接入电路的阻值为12Ω时,控制电路的功率是4.5W,此时的空气湿度为%;

②若a、b两端电压必须等于或大于9V时,控制电路才能启动加湿器进入工作状态,工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作,则电阻箱的阻值至少应调到Ω;

③为了能在较大的湿度值时开始启动加湿器进入工作状态,可采取的措施有。(写出一条即可)

【考点】
密度公式及其应用; 能量的转化或转移; 欧姆定律及其应用; 电路的动态分析; 电能表参数的理解;
【答案】

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1. 阅读短文并回答问题:

降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,称为该地该时段内的降水量,单位为毫米(mm)。单位时间的降水量称为降水强度,常用mm/h或mm/min为单位。

如何预测某个区域的降水量呢?如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(可视为小水滴)所能形成的水的总体积,再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系,就可以得到降水量了。

如图是我国在轨气象卫星风云三号G星。搭载了我国首套“空中雨量计”——即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。该雷达系统通过对大气层进行全方位“CT”扫描,获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度以及各种降水粒子的直径大小等,从而解决精准预报降水量这一世界难题。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)若某云层内部的降水粒子数密度为6.25×109个/m3 , 该数密度表示的物理意义是

(2)2023年9月7日晚,深圳市普降特大暴雨。据了解,7日17时至次日凌晨6时,深圳平均降雨量达202.8毫米,该时段平均降水强度为mm/h。深圳全市面积约为2000平方公里(即2×109m2),假设全市的排水系统每小时能够排水2×107m3 , 若降水强度保持在20mm/h且全市均匀降雨,则在该降水强度下全市水深平均每小时升高mm;

(3)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子分布均匀,数密度为6.25×109个/m3 , 每个降水粒子的体积均为4×10-15m3。若在12小时内,该云层中有40%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为mm。

综合题 普通