Question

30、以下是ES-156型多功能蒸汽電熨斗說明書的部分內容：
產品特點：具有干濕兩用功能．干用功能是指在無水狀態下，通過電加熱管加熱底板，底板溫度上升，直接壓熨衣物；濕用功能是指在蒸汽狀態下熨燙．
技術參數：
自身質量：1.3kg        熨燙溫度：90±15℃～200±20℃
輸入功率：2000W        額定電壓：220V
在額定電壓下工作時能達到的最大噴氣量是30g/min
使用注意：在濕用狀態下，水位要達到觀察窗上的最低水位線；本產品是Ⅰ類電器，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．
請認真閱讀后解答下列問題：（g=10N/kg）
（1）設計生產電熨斗時，技術人員會根據不同部分的作用選用具有不同物理屬性的材料．你認為“水位觀察窗”選用的材料應具有的主要特點是______
A．硬度很大        B．延展性很好    
C．絕緣性很強      D．透明度很好
（2）為了安全用電，該電熨斗的電源線插頭應是圖中的______圖；“請勿在同一線路上使用大功率電器”是為了防止______．
（3）熨斗處在濕用功能狀態時，可以看到熨斗底板蒸氣口的周圍有大量“白霧”，其實“白霧”是非常細小的小水珠，是熨斗內熱的水蒸氣遇冷______形成的．
（4）師傅用該熨斗在水平工作臺上熨燙衣服時，用了17N 豎直向下的壓力，如果熨斗底板的面積為200cm²，則熨斗對衣服的壓強是多大？（要求寫出計算公式和過程）
（5）電熨斗在干用功能狀態下，當時實際電壓200V時，那電熨斗此時的實際功率是多少？（設電熨斗的電阻阻值不變，要求寫出計算公式和過程，結果保留小數點后1位．）
（6）已知該熨斗（額定電壓下）在最大噴氣量狀態下工作時消耗的電能中只有70%被水吸收，該狀態下每克水吸收多少焦熱量才能變成水蒸氣？（要求寫出計算公式和過程）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據題中提到在濕用狀態下水位要達到觀察窗上的最低水位線的要求來分析其物理屬性．
（2）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．
（3）水蒸氣遇冷液化成為小水滴懸浮在空中形成“白氣”．
（4）對水平工作臺上的電熨斗受力分析可知情況，根據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．
（5）根據銘牌可求電熨斗的電阻，利用P=求出實際電壓200V時的實際功率．
（6）最大噴氣量狀態下工作時，先根據W=Pt求出每分鐘消耗的電能，再根據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）在濕用狀態下水位要達到觀察窗上的最低水位線可知，應用透明度很好的材料制造“水位觀察窗”；
（2）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．
（3）電熨斗產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“白氣”．
（4）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G、師傅向下的壓力F₁，
則：N=G+F₁=mg+F₁=1.3kg×10N/kg+17N=30N，
因熨斗受到的支持力N和對桌面的壓力F是一對相互作用力，
所以F=N=30N，
熨斗對衣服的壓強P===1500Pa；
（5）電熨斗的電阻：
R===24.2Ω，
實際電壓200V時的實際功率：
P_實==≈1652.9W；
（6）最大噴氣量狀態下工作時：
每分鐘消耗的電能W=Pt=2000W×60s=120000J，
水吸收的熱量Q=Wη=120000J×70%=84000J，
每克水變成水蒸氣吸收的熱量=2800J．
答：（1）D；（2）A；電路中電流過大；（3）液化；
（4）熨斗對衣服的壓強為1500Pa；
（5）實際電壓200V時的實際功率約為1652.9W；
（6）每克水變成水蒸氣吸收的熱量為2800J．
點評：本題考查了物質的物理屬性、安全用電原則、物態的變化、電阻和電功的計算、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．