为了方便同学们饮水，某学校新进了一批即热式节能饮水机，如图甲所示。烧开的水很烫不经处理不能立即饮用，这款即热式节能饮水机可使烧开的水能立即饮用，是什么原理呢？经查阅资料，同学们得知，即热式节能饮水机中加入了一个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用电加热器烧开，而普通的饮水机只是将水烧开直接饮用，因此这种饮水机更加节能，其原理图如图乙所示。若一定质量温度为 20℃的自来水经热交换套管后被预热成 70℃的热水流进加热腔，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流出，则：
(1) 加热腔中的电加热器加热时是将____能转化为____能；
答案：电；内
(2) 通过计算说明，可供直接饮用的温开水的温度是多少____（不计热损失）？
答案：50℃
(3) 该校有 10 台这种饮水机，每台饮水机每天可以将 40L 的水加热，若电加热器的效率均为 80%，则这 10 台即热式节能饮水机与普通饮水机相比，每天共节约电能多少____J？
答案：1.05×108J
答案：(1) 电；内；(2) 50℃；(3) 1.05×108J
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(1) 电加热器利用电流的热效应工作，将电能转化为内能。
(2) 不计热损失，冷水吸收热量等于开水放出热量，Q 吸 = Q 放，由 Q=cmΔt 可得：
cm (70℃−20℃)=cm (100℃−t)
解得 t=50℃，即可供直接饮用的温开水温度为 50℃。
(3) 由 ρ=m/V 求水的总质量：
m'=ρV=10×1.0×103kg/m3×40×10-3m3=400kg。
节约的能量等于冷水预热吸收的热量：
Q 吸 = cm'(t2−t1)=4.2×103J/(kg·℃)×400kg×(70℃−20℃)=8.4×107J。
由 η=Q 吸 / W，可得节约的电能：
W=Q 吸 /η =8.4×107J ÷80% =1.05×108J。