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空调器、电冰箱试题 压强试题

空调器、电冰箱试题 压强试题
空调器、电冰箱试题 压强试题

1、下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数,其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器。请根据表中的数

据,回答下面的问题。【已知:空气的密度

为 1.29kg/m3,空气的比热容取

103J/(kg.℃)。注:空调的电辅热功能有两

方面的作用,一是在室外温度不太低时,开

启电辅热功能可以增加制热量,实现室内温

度的快速提升,二是当室外温度很低,空调

器的压缩机制热效能过低时,开启电辅热功

能可以辅助制热,弥补单纯靠压缩机工作制

热量不足的问题。】

(1)如果房间的面积为15m2,高度为2.6m,问:如果按照表中的数据工作,该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃?

(2)在(1)中,若室外温度不太低,实际加热时间约为4.0min,则在利用空调器对室内空气加热的过程中,室内空气向外散热的平均功率约为多少?空调器总共消耗的电能为多少?

(3)该空调器在制冷时的额定输入功率为830W,而它的制冷量却是2300W,比输入功率还要大,这是为什么?

解析:(1)房间内温度100C由升高到200C需要吸收的热量

Q=cm(t-t0)= cρV(t-t0)=103J/( kg.℃)× 1.29kg/m3×15m2×2.6m×(20℃-10℃)=5.03×105J

开启电辅热时空调制热功率:P=制热量P制热量+电热功率P电热=2600W+500W=3100W 最少加热时间:t= Q/P =5.03×105J /3100W =2.7min

(2),由于室外温度不太低,向室外存在热量散失,实际加热时间约为t实=4.0min,所以实际的加热功率为P实= Q/ t实=5.03×105J /4×60s≈2095.8W

∴室内空气向外散热的平均功率约为P散= P- P实=3100W-2195.8W=904.2 W

空调器总的耗电功率P耗为制热运行时的输入功率P输加上电热功率P电热,P耗=P输+P电热=500W+780W=1280W,

空调器总共消耗的电能W=P耗t实=1280W×4×60s=3.072×105J

(3)空调器在工作过程中,压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化,将室内的热量搬至室外,因此压缩机实际消耗的功率可以小于它的制冷量。

2、随着社会的进步,电冰箱已经成为

现代家庭不可或缺的家用电器,下表是

某品牌电冰箱的铭牌。请认真阅读铭牌

上的信息,并结合平时的生活经验回答

下列问题:

(1)小明认为,耗电量应当等于输入总

功率与一天的时间的乘积,但计算后

却发现,差异很大。这是为什么?

(2)电冰箱上标示的耗电量为0.58 kW·h/24 h。但是在炎热的夏季当电冰箱内装满食物后,

小明利用电能表测量的结果大约是该耗电量的1.5倍,其可能原因是什么?

(3)若某电冰箱的耗电量按铭牌上标注的耗电量的1.5倍计算,该电冰箱一天要工作多长时

间?

解析:(1)电冰箱是间歇工作的,只有当冷冻室内的实际温度高于设定温度时,电冰箱的压缩机才开始工作。

(2)电冰箱上标示的耗电量为常温下,电冰箱内不放任何物体,且不开冰箱门的情况下测得的。而在实际应用过程中,真实的耗电最会更大些.

(3)该电冰箱真实耗电量: W=1.5×0.58kW.h=0.87kW.h

一天实际工作时间: t=W/p=0.87kW.h/105×10-3kW=8.3h

3、纸箱最重要的功能在于它对商品具有良好的保护性,而纸箱的整体抗压强度则是纸箱保护性能的综合体现。如图是纸箱专用抗压试验机,这种试验机有两块面积较大加压板,其中一块是支承板,其位置可根据试样的尺寸来调整;另一块是加压板,可沿导杆(立柱)滑动,向试样施加压力,测试出抗压强度并直接显示。

主要技术指标

测量范围: 0.1~100KN (1KN=1000N)

压板面积: 1000×1000mm;1500mm×1500mm;

工作行程: 1200mm;1500;

加压速度: 5~500 mm/min(键盘输入控制)

供电电源:220V,50Hz。

电机功率:75W

外形尺寸:2200mm×1500mm×2500mm

机台重量:550 kg

瓦楞纸箱的抗压强度是指在压力试验机均匀施加动态压力的情况下直到箱体破损所能承受的最大负荷及变形量。在一次纸箱抗压测试中,用的是面积1500mm×1500mm规格的两块加压板,测得纸箱抗压强度为66000N,此时压力试验机上的两块加压板所承受的压强是多少?若该款纸箱装箱后总质量为225kg,堆码(将物品整齐规则地摆放成货垛的作业)最大层数是多少?

若整个测试过程用时36s,加压板下压的平均速度为50mm/min,假若加压板整个下压过程中下压的力可以取从0到最后测试值的算术平均值,试估算加压板在测试过程中所作的功以及电机在测试过程中的效率。

解析:(1)根据以上纸箱抗压强度P压的分析可知:

加压板所承受的压强P max强=P压/S=66000N/(1.5m×1.5m)2≈29333Pa

(2)设堆码最大层数n,则最底层纸箱所称受的压力不能超过它的抗压强度P压,P压=66000N =(n-1)mg,所以堆码最大层数:

n-1= P压/m1g=66000N/225kg×10N/kg≈29,堆码最大层数n=30层。

(3)整个测试过程中,加压板下压力的平均值F=(0+66000)/2=33000N,

下压的距离S=vt=50mm/min×(36/60min)=30mm=0.03m,

所作的功W压=FS=33000N×0.03m=990J

电机在测试过程中所作的功W机=Pt=75W×36s=2700J

所以电机的效率=W有/W总=W压/W机=990J /2700J≈36.7%

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