h内=17.5cm ρ物= =0.7×103 kg/m3。 三、计算题(本题共2小题,29分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 20.有一个瀑布,每分钟有50m的水从40m高处落下,政府想利用它建设一个小型水电站为附近的一个居民楼供电,如图是供电设备向居民楼用户输电的示意图。若水流做功有48%须保证为220V,居民楼内消耗的总功率为88KW(g=10N/kg) (1)供电设备的输出电压是多少伏? (2)输电线的总电阻是多少? (1)1分钟水流做功为W1=mgh=pvgh=1×10×50×10×40J=2×10J 373W29.6?106J??1.6?105W 输电功率为P=t60sP'88KW8.8?104W???400A 输电电流为I=U'220V60sP1.6?105W?400V 输电电压为U=?I400A544(2)输电线上损失的功率P损=P-P'=1.6?10W?8.8?10W?7.2?10W P损7.2?104W=0.45? 则输电线的电阻为r线=2=2I(400A)或另解,输电线上降落的电压为U线=U=U'=400V-220V=180V 则输电线的电阻r线= U线I=180V=0.45? 400V
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21.正确使用压力锅的方法是:将已盖好密封锅盖的压力锅(如图)加热,当锅内水沸腾时再加盖压力阀S,此时可以认为锅内只有水的饱和蒸气,空气已全部排除,然后继续加热,直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时,锅内即已达到预期温度(即设计时希望达到的温度),现有一压力锅,在海平面处加热能达到的预期温度为120℃。某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅,锅内有足量的水。
(1)若不加盖压力阀,锅内水的温度最高可达多少?
(2)若按正确方法使用压力锅,锅内水的温度最高可达多少? 已知:水的饱和蒸气压PW与温度t的关系图象如图甲所示。
大气压强P与高度h的关系的简化图象如图乙所示。h=0处P0=1.01×10Pa
解:
(1)已知在海平面处,大气压强?0=1.01×10Pa
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由图乙可知,在h=5000m处,大气压强为?'=0.53×10Pa
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此处水沸腾时的饱和蒸汽压?W?℃也可以给分)
由图甲可知,对应的温度即沸点为t1=82℃(t1=83?',
(2)由图甲可知,在t=120℃时,水的饱和度蒸汽压?W?1.95?105Pa(
1.93?105Pa-1.95?105Pa都给分)
在海平面处,大气压强?0=1.01×10Pa可见压力阀的附加压强为
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5555PS=PW-PO=1.95?10Pa-1.01×10Pa=0.94?10Pa(0.92?10Pa-0.94?10Pa都给
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分
若在t=t2时阀被顶起,则此时的PW应等于p,即PW=P 由图乙可知t1=111℃时,(110℃-112℃之间即可)
此时锅内水开始沸腾,温度不再升高,故按正确方法使用此压力锅,在5000m高山上锅
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内水的温度最高可达110℃
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