Question

13．以下是一種家用多功能蒸汽電熨斗說明書的部分內容，請認真閱讀后解答下列問題：

①產(chǎn)品特點：
共有干濕兩用功能．通過電加熱管加熱底板，底板溫度上升，直接壓燙衣物；濕用功能是指在蒸氣狀態(tài)下熨燙．
②技術參數(shù)：
自身質量：1.05kg  水箱最大裝水量250ml    輸入功率：2000W  額定電壓：220V；
熨燙溫度：90士15℃～200±20℃；  在額定電壓下工作時能達到最大噴氣量是30g/min
③使用注意：請確認您使用的電源接地良好，請勿在同一線路上使用大功率電器．
（1）為了安全用電，該電熨斗的電源線插頭應是圖中的A圖，使用注意中強調“請勿在同一線路上使用大功率電器”是為了防止電流過大，釀成事故．
（2）電熨斗處在濕用功能狀態(tài)時，可以看到底板蒸氣口的周圍有大量“白霧”，這是由于電熨斗產(chǎn)生的水蒸氣液化形成的．
（3）當用裝滿水的熨斗在水平工作臺上熨燙衣服時，用了19N豎直向下的壓力，如果電熨斗底板的面積為200cm²，則此時電熨斗對衣服的壓強是多大？（短時間內水份的減少忽略不計）
（4）已知該電熨斗在最大噴氣量狀態(tài)下工作時消耗的電能中只有70%被水吸收，該狀態(tài)下每克水需要吸收多少熱量才能變成水蒸氣？

Answer 1

分析 （1）三孔插座中多出的一個孔是用來接地線的，三腳插頭中有一根導線要與用電器金屬外殼相連，目的就是為了防止觸電；大功率用電器不能同時使用，避免電路中電流過大．
（2）水蒸氣遇冷液化成為小水滴懸浮在空中形成“白霧”．
（3）對水平工作臺上的電熨斗受力分析可知情況，根據(jù)力的平衡條件和相互作用力得出對桌面的壓力，再利用壓強公式求出壓強．
（4）最大噴氣量狀態(tài)下工作時，先根據(jù)W=Pt求出每分鐘消耗的電能，再根據(jù)轉化效率求出水吸收的熱量，最后求出每克水變成水蒸氣吸收的熱量．

解答 解：（1）為了安全用電，大功率家用電器的電源插座都用三孔插座，三腳插頭的接地腳應與用電器的金屬外殼相連通，這樣若金屬外殼的用電器外殼萬一帶電，電流會通過地線導入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生；在同一線路上使用大功率電器，會造成電路中電流過大，保險絲會被燒斷．
（2）電熨斗產(chǎn)生的水蒸氣從蒸汽口噴出，遇到外部溫度較低的空氣，遇冷放熱液化，形成小水珠懸浮在空中，形成“白霧”．
（3）電熨斗的重力G=mg=1.05kg×10N/kg=10.5N，
根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可得水的質量：
m_水=ρ_水V_水=1×10³kg/m³×250×10^-6m³=0.25kg，
水的重力G_水=m_水g=0.25kg×10N/kg=2.5N，
水平工作臺上的電熨斗受：豎直向上的支持力N和豎直向下的重力、師傅向下的壓力F，
則：N=G+G_水+F_壓=mg+F=10.5kg+2.5N+19N=32N，熨斗受到的支持力N和對桌面的壓力F是一對相互作用力，所以F=N=32N，
熨斗對衣服的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{32N}{0.02{m}^{2}}$=1600Pa；
（4）由P=$\frac{W}{t}$得，最大噴氣量狀態(tài)下工作時：
每分鐘消耗的電能W=Pt=2000W×60s=120000J，
由η=$\frac{Q}{W}$得，水吸收的熱量Q=Wη=120000J×70%=84000J，
每克水變成水蒸氣吸收的熱量$\frac{84000J}{30}$=2800J．
答：（1）A；防止電流過大，釀成事故；
（2）液化；
（3）熨斗對衣服的壓強為1600Pa；
（4）每克水變成水蒸氣吸收的熱量為2800J．

點評 本題考查了安全用電原則、物態(tài)變化、壓強的計算、效率的計算等，涉及的知識較多，綜合性強，難度較大．解答此題的關鍵是公式的靈活運用，難點是通過對電熨斗進行受力分析，并根據(jù)二力平衡得出電熨斗對桌面的壓力．