明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示.该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开.明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰,其它铭牌标记均清晰(如表所示);烧水前他关掉家里其它用电器,只接通电热水壶控制开关,小电动机开始额定电压下用5s时间将水从桶中提升了0.8m加至电热水壶满刻度处自动停止加水,此时显示水温为20℃,电热水壶加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作.明亮同学还观察到,在电热水壶烧水的过程中,家里标有3000r/kW•h的电能表在30s内转盘转了50转.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)).
型号 |
MH﹣200 |
额定电压 |
220V |
额定频率 |
50Hz |
额定加热功率 |
|
小电动机额定功率 |
5W |
容量 |
2.0L |
求:
(1)小电动机提升水的工作效率;
(2)电热水壶的额定加热功率;
(3)如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%,电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%,试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间.
工人用如图所示的滑轮组提升建材,工人的重力是700N,双脚与地面的接触面积是500cm2.他将540N的建材匀速提升了3m,滑轮组的机械效率是90%.试求:
(1)提升建材所做的有用功是多少?
(2)工人对绳子的拉力是多少?
(3)提升建材时,工人对地面的压强是多少?
如图是某电火锅加热器的简化电路图,电源电压是220V,R1、R2是发热电阻,开光接“1”时为低温挡,此时R1的功率是11W,R2的功率是99W,开关接“2”时为高温挡,试求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)低温挡工作10min,消耗的电能是多少?
(3)高温挡的功率是多少?
用天然气灶给常温下4kg的水加热,消耗了0.07m3的天然气,已知天然气灶烧水的效率为40%,天然气的热值为3.6×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),试求:
(1)0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水的温度升高了多少?
如图是某品牌电水壶,其铭牌上标有“220V 1210W”。求:
(1)加热电阻丝R的阻值多大?
(2)电水壶正常工作,将1kg的20℃水加热100℃需要多长时间?[不计热损失,c水=4.2×103J/(kg•℃),计算结果保留整数]
(3)傍晚用电高峰期电压会降低,若电路中只让电水壶单独工作6min,标有“3000r/kW•h”的电能表的转盘转了300转,则电水壶两端实际电压是多少?
如图是一种以柴油机为动力的抓斗起重机,其部分参数如表。求:
(1)起重机空载静止在水平地面上时,对地面的压强是2.4×105Pa,它与地面的接触面积是多少?(取g=10N/kg)
(2)将1.0×104N的物料抓举到最大高度用时15s,起重机对物料做功的功率多大?
(3)起重机空载时以最大行驶功率行驶1h,消耗柴油多少kg?(取q柴油=4×107J/kg)
空载质量 |
4.8t |
最大抓举高度 |
6m |
空载最大行驶功率 |
4×104W |
柴油机效率 |
40% |