为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通

更新 2022-09-04
科目物理
题型计算题
难度中等
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为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理，某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表，某次消毒，将满箱温度是 $20^{°} C$ 的水加热到工作温度，需正常工作 $50 \min [c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C}) (ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})]$ 求：

（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？

（2）消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？

（3）该消毒柜的电加热效率是多少？

电源	$AC 220 V 50 Hz$
额定功率	$20 kW$
水箱容积	$120 L$
工作温度	$120^{°} C$
额定压力	$621 MPa$

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某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×10⁵N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑时刻之后的情况）。已知压力传感器的阻值R_N随压力F变化的图象如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积= 1×10^-3m²；电源电压U =" 36" V，定值电阻= 20Ω。则：

（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间内，电阻两端的电压是多少？
（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？
（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求？