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清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器.有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示.请回答:型号CC5020额定压力5MPa电源220V/50Hz额定流量20L/min额定功率2.2kW防护等级IP

时间:2017-07-16
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器.有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示.请回答:
型号CC5020额定压力5MPa电源220V/50Hz额定流量20L/min额定功率2.2kW防护等级IP25(1)从物理学的角度看,铭牌中有一个物理量名称与单位不一致,请你指出并说明如何更正.
(2)若清洗一辆汽车正常工作需要10min,则清洗一辆汽车需要水的质量是多少?
(3)若清洗机正常工作10min,清洗机对水做多少功?
正确答案:
(1)表中额定压力为5MPa,Pa(帕斯卡)是压强的单位,物理量与单位不一致;应改为额定压强为5MPa.
(2)∵清洗机正常工作,
清洗一辆汽车需要水的体积V=20L/min×10min=200L;
∴清洗一辆汽车需要水的质量是m=ρV=1000kg/m3×200×10-3m3=200kg;
答:清洗一辆汽车需要水的质量是200kg.
(3)设恒力F作用在水上,使水移动了距离L,
则F对水做的功W=FL,而F=pS,
所以W=FL=pSL=pV,
清洗机正常工作10min,清洗机喷出的水的体积为V=20L/min×10min=20L=0.2m3 清洗机对水做功W=pV=5MPa×0.2m3=1.0×106J.
答:清洗机对水做功为1.0×106J.
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