Question

【題目】如圖甲所示是學(xué)校在教室給同學(xué)們準(zhǔn)備的電熱飲水機(jī)，它有加熱和保溫兩種功能（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S控制），其簡化電路如圖乙所示，R.和R2均為發(fā)熱電阻。待飲水機(jī)加滿水后，小夢(mèng)關(guān)閉了家中的其它用電器，只讓飲水機(jī)工作，她觀察到飲水機(jī)在加熱狀態(tài)時(shí)，電能表（如圖丙所示）的轉(zhuǎn)盤12 min轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)，飲水機(jī)內(nèi)水的溫度從40℃加熱到沸騰（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），后轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)。請(qǐng)你結(jié)合電能表提供的有關(guān)參數(shù)信息，解決以下問題：[g取10 N/kg，飲水機(jī)自身質(zhì)量7.5kg，水箱容量2.5 L，水的比熱容4.2×l03J/（ kg.℃）]

問題一：飲水機(jī)內(nèi)的抽水機(jī)將水箱中的水加滿（原來水箱中的水已經(jīng)用完），抽水機(jī)提升水時(shí)做的功是多少？（提升水的高度為1 m）

問題二：飲水機(jī)放在水平桌面上時(shí)，與水平桌面的接觸面積是40cm2，求飲水機(jī)裝滿水時(shí)，對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是多少？

問題三：求飲水機(jī)的實(shí)際加熱功率是多少？

問題四：求飲水機(jī)的加熱效率是多少？

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】問題一：電熱飲水機(jī)裝滿水時(shí)水的體積：V＝25L＝25dm3＝0.025m3，由ρ可得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.025m3＝25kg，抽水機(jī)做的功：W＝G水h＝m水gh＝2.5kg×10N/kg×1m＝25J;問題二：飲水機(jī)與水平桌面的接觸面積S＝40cm2＝410-3 m2,電熱飲水機(jī)裝滿水時(shí)對(duì)水平地面的壓力：F＝G＝（m水m飲水機(jī)）g＝（2.5kg7.5kg）×10N/kg＝100N，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p2.5×104Pa；問題三：飲水機(jī)工作12min消耗的電能W0.27.2105J, 飲水機(jī)的實(shí)際加熱功率p1000W; 問題四:水吸收的熱量Q吸＝cm(tt0)＝ 4.2×103J/（kg℃）×2.5kg×（100℃-40℃）＝6.3×105J, 飲水機(jī)的加熱效率η87.5.