Question

【題目】閱讀短文，國答問題。

飲水機

飲水機是利用電能，通過內部的制冷、制熱系統及凈化、消毒等系統來達到制備冷、熱水功能的，并且安全、快捷、健康的新一代飲水電器產品。

飲水機內部的水是通過負壓來實現的，水瓶底部為密封，插入飲水機。當用戶接水時，水罐內水位下降，空氣由下面進入瓶內，使得瓶內的水進入水罐。若水瓶破裂或出現縫隙，外面的空氣進入水瓶內，使得版內壓力增大，破壞了壓力平衡，致便水罐水面上升，出現聰明座溢水現象。

制熱系統分為內熱式和外然式。制冷系統有電子制冷與壓縮機制冷。電子制冷主要是通過電子制冷芯片達到制冷目的。電子冰膽中的制冷芯片包含著許多（常用的是255對）由P型和N型豐導體元件連結成的電偶。半導體中有可以自由移動的電荷，通電時，電荷移動的方向與電流方向相反。由于電荷在不同的材料中具有不同的能量，當它從高能量狀態向低能量狀態運動時放出熱量；從低能量狀態向高能量狀態運動時吸收熱量。從絕緣陶光片上吸收（放出）熱量的多少可用公式Q=π·I表示，其中，I為電流的大小，π稱為“帕爾帖系數”，吸收熱量時π為正值，放出熱量π為負值，π的絕對值不變。

通直流電之后豐導體熱端放出熱量、冷端吸收熱量，產生溫差。然后將冷端與水罐接觸，吸收水的熱量，使水罐內水溫持續下降，熱端通過直流風扇散熱降溫，再通過熱敏傳感器來控制制冷芯片工作，達到控制水溫的目的。在室溫條件下，電子制冷初次使用需90分鐘左右降到15℃。電子制冷最低溫度為9-11℃，每小時制冷水能力為0.7L/h，僅適合家庭使用；壓縮機制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、毛細管和蒸發器四個部件，他們之間用管道聯接，形成一個封閉系統，制冷劑在系統內循環流動，不斷地發生狀態變化，并與外界進行能量交換，從而達到制冷的目的。壓嫁機制冷速度較快，初次使用30分鐘后度降到10℃以下，約為電子制冷時間的20%~30%。壓縮機制冷最低溫度為5-6℃，每小時制冷水能力為2L/h，適合公司等商務使用。

請回答下列問題：

(1)水瓶插入飲水機，其內部的壓力___________外界的大氣壓力，保證瓶內的水不會流滿出來；

(2)若將圖中電源換成交流電源、此時飲水機_________（選填“能”或“不能”）正常制冷；

(3)如圖所示，應該將_________（上面/下面）的絕緣陶瓷片與水罐接觸來制冷；

(4)給半導體制冷器提供乙圖所示的交流電，當電流為正值時，表示電流方向與甲圖直流電方向相同，當電流為負值時，表示電流方向與乙圖直流電方向相反，在丙圖上作出絕緣瓷片熱端處的Q-t圖像；

（__________）

(5) 直冷式冷熱飲水機由水箱提供常溫水（20℃）， 電子制冷最低溫度為10℃， 30min水可以放出________J熱量。

Answer 1

【答案】小于 不能 上面 見解析所示 4.2×104

【解析】

(1)[1]用桶里氣壓小于外部氣壓，把水壓于桶內，當我們倒水時，空氣進入桶內導致桶內氣壓加大，所以水就流出，當水流出后，桶內氣壓又減小，導致內外壓平衡，使水壓在桶內不能流出。

(2)[2]交流電源的電流方向是變化的，這樣吸熱和放熱的狀態就會不斷改變，不能使吸熱的部分恒定保持吸熱狀態，不能使放熱的地方恒定保持放熱狀態。

(3)[3]由圖甲可知，上方吸冷藏吸熱，溫度下降。

(4)[4]觀察圖乙可知，當電流為正值時，表示電方向與乙圖直流電方向相同，電流為負值時，表示電流方向與乙圖直流方向相同相反，在丙圖上作出Q- t圖象如圖所示：

(5)[5] 每小時制冷水能力為2L/h，30min制冷1L

水的質量

30min水可以放出熱量