树德中学某研究性学习小组为太空工作站的宇航员设计了如图所示的四种电加热水壶（竖直截面图），电源的电压相同。其中设计最合理的是（ ）
答案：D
解析：
在太空中的水处于完全失重状态，水不能在重力作用下发生对流，烧水时只能利用热传递改变水的温度，把水烧开；从外部对水加热，烧水的效果不好，因此AB设计不合理；
C虽然在水的内部加热，但电热丝偏下，热量通过热传递传到顶部需要的时间较长，能量利用效率不高，加热效果不好；D图设计，电热丝在内部加热，且电热丝位于水的中央位置，可以使热量向周围传递，加热效果好，能量利用效率高，设计最合理。
故选：D。
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