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80℃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：