题目内容
【题目】如图,某中学想用离心泵将湖中的水抽到C处的养鱼池中。要求在30min内至少向养鱼池中输水120m3,学校领导将以下几个需要解决的问题交给了科技小组。
![]()
(1)A,B处各有一个平台,离心泵应放在什么位置,请说明理由。
(2)如果某型号离心式水泵的扬程为15m,功率为17kW,效率为0.6,试通过计算说明这台水泵是否可满足该中学的需求?
(3)为了节约资金,有人提出全部采购比硬质管便宜、而且与水泵管径相符的软橡皮管配套使用,你认为是否可行,为什么?说出你的正确方案。
【答案】(1)泵不能放在B处,只能放在A处。(2)①15.3kW。②增加的势能按15m计算,应购置水泵的功率为P总=16.7kW。提供的水泵满足要求。(3)不可行。若离心泵至水面段用橡皮管,由于大气压作用可能将橡皮管压扁而影响正常工作。建议离心泵至水面段用硬质管,为节约起见,泵以上水管可用软橡皮管。
【解析】(1)因为离心式水泵的吸水扬程是由大气压决定的,且泵的总扬程=吸水扬程+压水扬程,所以当大气压为标准大气压时,吸水扬程实际不会超过10m,故泵不能放在B处,只能放在A处;
(2)不考虑水的动能,根据题意知道,将湖中的水抽到C处增加的势能应按13.8m计算,则t=30min=1800s,h=13.8m,V=120m3,η=0.6,
故W有=mgh=ρ水Vgh=1.0×103 kg/m3 ×120m3 ×10N/kg×13.8m=1.656×107 J,
由η=W有/W总知道,W总=W有用/η=1.656×107J/0.6=2.76×107 J,
所以购置水泵的功率应是:P总=W总/t=2.76×107J/1800s≈15333W=15.3kW,
若增加的势能按15m计算,应购置水泵的功率为P总=16.7kW,所以提供的水泵能满足要求;
(3)不可行,因为若离心泵至水面段用橡皮管,由于大气压的作用可能将橡皮管压扁而影响正常工作,所以建议离心泵至水面段用硬质管,为节约起见,泵以上水管可用软橡皮管。
【题目】小明利用如图甲的实验装置观察水的沸腾。
![]()
(1)组装器材时,应先固定图甲中的_____(选填“A”或“B“);
(2)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小明在烧杯中倒入热水,温度计示数如图乙,此时温度计的示数为_____℃;
(3)在水温升高到90℃后,小明每隔lmin观察1次温度计的示数,记录在表中,直到水沸腾,如此持续3min后停止读数:
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
温度/℃ | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 99 | 99 | 99 |
①在第7min小明忘记记录数据,此时的水温度应为_____℃;
②小明观察到:沸腾时水中气泡的情形为图丙中_____图(选填“C”或“D”);
③由表格数据可知,水沸腾时的温度特点是_____。