Question

下面是HG2003家用蒸汽电熨斗示意图（图1所示）和铭牌，使用时水箱中的水滴从被加热的底板气室迅速汽化产生向下的蒸汽。

（图1）

（1）某师傅在用熨斗干烫衣服时，用了19N向下的力压熨斗，在此过程中，衣服受到的压强是多大？
（2）用熨斗汽烫时先预热，使金属底板的温度从20℃升高到220℃，温控开关自动断开，已知底板的质量为1kg，铁的比热为0.46×10³J/（kg·℃），问蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量？
（3）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量。当底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，当加热到220℃时又断开，如此反复。若蒸汽电熨斗大体按图2所示程序工作，10min烫一件衣服共消耗多少电能？

Answer 1

解：
（1）由表可知：m=1.3kg，Fˊ=19N，S=160cm²=1.6×10^-2m² ，熨斗熨烫衣服时，对衣服压力：F=mg+Fˊ=1.3kg×10N/kg+19N=32N，P=== 2×10³Pa；
（2）mˊ=1kg，c=0.46×10³J/（kg·℃）， T₀=20℃，T=220℃，由Q_吸= cm（t－t₀）得： Q_吸=0.46×10³J/（kg·℃）×1kg×（220℃－20℃）=9.2×10⁴J
（3）由铭牌可知额定功率P＝1000W，工作t＝600s，所以电熨斗的加热时间为：t_总=600 s×（15s/20s）＝450s，故烫一件衣服共消耗电能： W＝Pt＝1000W×450s＝4.5×10⁵J。