Question

高壓清洗機(jī)，是通過動力裝置使高壓柱塞泵產(chǎn)生高壓水來沖洗物體表面的機(jī)器．它能將污垢剝離，沖走，達(dá)到清洗物體表面的目的．表1是某家用電機(jī)驅(qū)動高壓清洗機(jī)的技術(shù)參數(shù)

表1
型號	清洗設(shè)備			電器設(shè)備
HPI1100	壓強(qiáng)p （Pa）	流量Q （L/min）	噴嘴橫截面積S（m2）	功率P （W）	電壓U （V）
	1×107	6	1×10-5	1400	220

提示：①表中“流量6L/min”表示每分鐘從噴嘴中噴出水的體積為6升．
②1L=1×10^-3m³
若不考慮水從噴嘴噴出后橫截面積以及水的流速的變化，請通過以上參數(shù)．求：
（1）高壓水流對清洗面的壓力；
（2）這臺高壓清洗器的效率．

Answer 1

（1）∵p=

F

S

，
∴高壓水流對清洗面的壓力F=pS=1×10⁷Pa×1×10^-5m²=100N；
（2）設(shè)恒力F作用在水上，使水移動了距離L，則F對水做的功W=FL，
而F=pS，所以W=FL=pSL=pV，清洗機(jī)正常工作1min，清洗機(jī)噴出的水的體積為V=6L/min×1min=6L=6×10^-3m³；
清洗機(jī)正常工作1min對水做功W=pV=1×10⁷Pa×6×10^-3m³=6×10⁴J．
清洗機(jī)1min消耗的電能W_電=Pt=1400W×60s=8.4×10⁴J，
該清洗機(jī)正常工作時的效率η=

W

W電

×100%=

6×104J

8.4×104J

×100%≈71%．
答：（1）高壓水流對清洗面的壓力100N；
（2）這臺高壓清洗器的效率71%．