《2025年同步测控优化设计九年级物理全一册北师大版》

4. 阅读短文,回答问题。
即热式节能饮水机
为了方便同学们饮水,某学校购进了一批即热式节能饮水机,如图 13 - 1 - 4 甲所示。一般烧开的水很烫,不经处理不能立即饮用,而这款即热式节能饮水机可使烧开的水能立即饮用,它是怎么处理的呢?
经查阅资料,同学们得知,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管套在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温。同时,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中烧开,而普通的饮水机直接将冷水烧开,因此即热式节能饮水机更加节能。
如图 13 - 1 - 4 乙所示,一台即热式节能饮水机可使一定质量的温度为 20 ℃的自来水经热交换套管后被预热成 70 ℃的热水并流进加热腔,同时有相同质量的 100 ℃的开水从加热腔流进热交换套管,变成可供直接饮用的温开水并流出。

(1) 加热腔中的电加热器加热时是将______能转化为______能。
(2) 通过计算可得,可供直接饮用的温开水的温度是______。(不计热量损失)
(3) 该校有 10 台这种饮水机,每台饮水机每天需要将 40 L 自来水加热。若电加热器的效率均为 80%,自来水的初始温度为 20 ℃,则这 10 台即热式节能饮水机与普通饮水机相比,每天共节约电能______ J。[$\rho_{水} = 1.0×10^{3} kg/m^{3}$,$c_{水} = 4.2×10^{3} J/(kg·℃)$]

答案：
(1)电 内
(2)50 ℃
(3)1.05×10⁸