Question

【题目】小梦家的全自动豆浆机的电路图如图甲所示，其中电动机⑩是用来将原料进行粉碎打浆的，R是加热电阻。小梦从豆浆机铭牌上收集到的部分参数如表1。表2是豆浆机正常工作时，做一次豆浆的过程中加热电阻和电动机（⑥工作时间与对应的工作状态，做豆浆时，若大豆和水的总质量为1.5 kg，初温为22℃，豆浆沸腾时温度是100℃。请你结合题中提供的有关参数信息，帮小梦解决下列问题。[g= 10 N/kg，大豆和水的混合物的比热容及豆浆的比热容均为4.0×l03J／kg.℃）]

问题一：若豆浆机平放时与水平地面的接触面积是100 CIT12，则空豆浆机平放时对水平地面的压强是多少？

问题二：小梦的妈妈将此空豆浆机端高1 m，然后在水平地面上行走2m，最后将豆浆机放在1m高的餐桌上，此过程中对豆浆机做的功是多少？

问题三：豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

问题四：豆浆机正常工作做一次豆浆的效率是多少？

Answer 1

【答案】见解析所示

【解析】解答：问题一：豆浆机平放时，与水平地面的接触面积：S＝100cm2＝10-2m2，豆浆机加入黄豆和清水后，对水平地面的压力：F＝G总＝mg＝2.5kg×10N/kg＝25N，豆浆机工作时对水平地面的压强：p＝＝2.5×103Pa；

问题二：小梦妈妈端着豆浆机，在水平面上行走2m，此过程不做功，只有在竖起端高1m的过程中才做功，对豆浆机做的功：W＝Fs＝Gh＝25N×1m＝25J；

问题三：由图像可知，豆浆机正常工作一次，加热电阻工作时间：t1＝(5+5)min＝10min，

电动机工作时间：t2＝(1+1)min＝2min，豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：

W＝W1+W2＝P1t1+P2t2＝1000W×10×60s+200W×2×60s＝6.24×105J；

问题四：豆浆吸收的热量：

Q＝cm(t-t0)＝4.0×103J/(kg℃)×1.5kg×(100℃-22℃)＝4.68×105J，

豆浆机的效率：η＝＝75%。