阅读短文,回答问题清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器(如图).有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如表所示.清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水

发布时间:2020-07-29 09:55:12

阅读短文,回答问题
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器(如图).有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如表所示.清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出.其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出,而清洗机对水所做的功就是此力所为,详情见“信息快递”.信息快递:
怎样计算清洗机对水所做的功?
设压力F作用在水上,使水在F的方向(可以认为是沿着水管方向)上移动距离为L,则F对水做的功为:
??? W=FL,而F=PS,所以 W=FL=PSL=…
?注:P的单位为Pa,S为水管横截面积,单位为m2
?
清洗机的铭牌
型号CC5020额定
压力5×106Pa电源220V/50Hz额定
流量20L/min额定功率2.2kW防护
等级IP25(1)你认为清洗机的动力设备是________(选填“电动机”或“热机”),其主要原理是通电导体在________中要受到力的作用.
(2)从物理学的角度看,铭牌中有一个物理量名称与单位不一致,请你指出这个物理量名称并说明如何更正.错的物理量名称是________,应当改为________
(3)清洗机正常工作时,通过清洗机的电流是________A.若清洗一辆汽车平均耗时10min,则清洗一辆汽车平均用水________kg,需要消耗电能________J.
(4)清洗机正常工作10min,清洗机对水做多少功?
(5)该清洗机正常工作时的效率是多少?(保留一位小数)

网友回答

解:(1)该题中已提示“清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出”,故需要消耗电能,即是利用电动机来工作的,其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;
(2)铭牌中的“额定压力”与单位“pa”不一致,应改为“额定压强”;
(3))∵清洗机正常工作,
∴P=2.2kW=2200W,
又∵P=UI,
∴清洗机正常工作时通过的电流:I===10A;
∵清洗机正常工作,
清洗一辆汽车需要水的体积V=20L/min×10min=200L;
∴清洗一辆汽车需要水的质量是m=ρV=1000kg/m3×200×10-3m3=200kg;
此时消耗的电能是:W=Pt=2200W×10×60s=1320000J=1.32×106J.
(4)此时清洗机正常工作10min对水做功为:W=pV=5×106Pa×0.02m3/min×10min=1.0×106J;
(5)η==×100%=75.8%;
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