Question

“國(guó)家直屬糧食倉(cāng)庫(kù)”儲(chǔ)備的糧食具有“數(shù)量真實(shí)、質(zhì)量良好、儲(chǔ)備安全、常儲(chǔ)常新”的特點(diǎn)．重慶市某國(guó)家糧庫(kù)的（長(zhǎng)方體）“高大平房倉(cāng)”每個(gè)倉(cāng)裝糧線下（長(zhǎng)、寬、高）尺寸為60m×30m×6m，用大型谷物冷卻機(jī)來(lái)使糧倉(cāng)內(nèi)的溫度保持恒定．當(dāng)倉(cāng)內(nèi)溫度在要求范圍內(nèi)時(shí)，只用送風(fēng)機(jī)使倉(cāng)內(nèi)、外保持空氣流通；當(dāng)倉(cāng)內(nèi)溫度過(guò)低時(shí)，由送風(fēng)機(jī)向倉(cāng)內(nèi)送人輔助電加熱產(chǎn)生的熱風(fēng)；當(dāng)倉(cāng)內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)，不但要保持倉(cāng)內(nèi)、外的空氣流通，還要啟動(dòng)壓縮機(jī)制冷，由冷凝風(fēng)機(jī)向倉(cāng)內(nèi)送人冷風(fēng)．如圖是該糧庫(kù)使用的谷物冷卻機(jī)的銘牌．

谷物冷卻機(jī) 型號(hào)　　　6LA78　　　　 電源　　　　380V　3ph　50Hz 制冷量　　　　 78kg　　　　　　壓縮機(jī)功率　29.8kw 制冷劑　　　　 R22　35+45kg　　送風(fēng)量　　　5300m3/h 送風(fēng)機(jī)功率　　 18.5kw　　　　 溫控范圍　　7-18℃ 輔助電加熱功率 9kw　　　　　　濕控范圍　　 65-90% 冷凝風(fēng)機(jī)功率　 6×0.68kw　　　 冷凝風(fēng)機(jī)風(fēng)量　6×10000m3/h 質(zhì)量3000Kg

（1）若倉(cāng)內(nèi)裝滿平均密度為795kg/m³的小麥，則小麥對(duì)倉(cāng)底的壓強(qiáng)是多大？
（2）谷物冷卻機(jī)正常工作時(shí)的最大耗電功率是多少千瓦？
（3）某一天，由于氣候變化使氣溫增至30℃，管理員開(kāi)啟冷卻機(jī)為倉(cāng)內(nèi)降溫．設(shè)倉(cāng)內(nèi)被吸入冷卻機(jī)的空氣溫度為30℃，冷凝風(fēng)機(jī)向倉(cāng)內(nèi)排放的冷氣溫度為5℃，空氣密度為1.29kg/m³，空氣的比熱容為1×10³J/（kg?℃），冷卻機(jī)工作15分鐘能從倉(cāng)內(nèi)空氣中吸收多少熱量排到倉(cāng)外？

Answer 1

解：（1）倉(cāng)內(nèi)糧食的體積：
V=60m×30m×6m=10800m³，
G=ρVg=795kg/m³×10800m³×10N/kg=8.586×10⁷N，
對(duì)倉(cāng)底的壓力：
F=G=8.586×10⁷N，
倉(cāng)底的底面積：
S=30m×6m=180m²，
對(duì)倉(cāng)底的壓強(qiáng)：
p===4.77×10⁵Pa；
（2）谷物冷卻機(jī)正常工作時(shí)的最大耗電功率：
P_大=18.5kW+6×0.68kW=22.58kW；
（3）15min吸入空氣的體積：
V=6×10000m³/h×h=2500m³，
m=ρV=1.29kg/m³×2500m³=3225kg，
Q_吸=Q_放=cm△t=1×10³J/（kg?℃）×3225kg×（30℃-5℃）≈8.1×10⁷J．
答：（1）小麥對(duì)倉(cāng)底的壓強(qiáng)是4.77×10⁵Pa；
（2）谷物冷卻機(jī)正常工作時(shí)的最大耗電功率是22.58kW；
（3）冷卻機(jī)工作15分鐘能從倉(cāng)內(nèi)空氣中吸收8.1×10⁷J的熱量排到倉(cāng)外．
分析：（1）求出倉(cāng)內(nèi)糧食的體積，知道小麥的平均密度，利用密度公式、重力公式、壓強(qiáng)公式求小麥對(duì)倉(cāng)底的壓強(qiáng)；
（2）谷物冷卻機(jī)正常工作時(shí)，送風(fēng)機(jī)和冷凝風(fēng)機(jī)同時(shí)工作，據(jù)此求最大耗電功率；
（3）知道冷凝風(fēng)機(jī)風(fēng)量，可求15min吸入空氣的體積，利用密度公式求吸入空氣的質(zhì)量，又知道空氣的比熱容、初溫和末溫，利用放熱公式求空氣放出的熱量（從倉(cāng)內(nèi)空氣中吸收的熱量）．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、壓強(qiáng)公式、吸熱公式的掌握和運(yùn)用，本題題目比較復(fù)雜，要求認(rèn)真審題，搜集有用信息，靈活運(yùn)用公式求解．