Question

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酒店主体建筑为16层，设计高度为60m，工程总投资约1.5亿，占地面积为113亩
（1）酒店房基与地面的接触面积为1×103m2，建造酒店所用建筑材料总重为8×108N。该楼房对地基的压强是多少帕？（2分）
（2）若每天把0.8×104N的水从地面送到楼顶太阳能集热水箱中，所用时间为600s，则水泵送水的功率至少是多少瓦？（2分）
（3）楼顶水箱中有一体积为30dm3的浮子（用来控制送水电流的通断），静止时有三分之一的体积露出水面，则该浮子的质量是多少千克？（3分）
（4）如果楼顶太阳能的集热管每小时接收太阳能1.68×107J，可使太阳能集热箱中的水温每小时升高4℃，该太阳能热水器的效率是多少？〔 c水=4.2×103J/(kg•℃)，3分〕

Answer 1

1、压强p=F/S=8*108/(1*103)Pa=8*105Pa
2、送水做功W=G*h=0.8*104N*60m=4.8*105J
送水功率P=W/t=……=8*102W=800W
3、浸入水的体积V=（1-1/3）*30dm3=20dm3
根据阿基米得原理F浮=ρ水gV
漂浮 F浮=G=mg
则m=ρ水V=1kg/dm3*20dm=20kg
4、水的质量m=G/g=800kg
Q=cmΔt=4.2*103*800*4J=1.344*107J
效率η=Q/E=1.344*107/1.68*107=0.8=80%

Answer 2

1.根据P=F/S=8×10^8N/1×10^3m2=8×10^5Pa
2.根据W=FS=8×10^3N×60m=4.8×10^5J
根据P=W/t=4.8×10^5W/600s=800W
3.根据F浮=G重，
F浮=pVg=1×10^3×3×10^-2×2/3g=mg
m=20kg
4.Q=cm(t-t0)=4.2×10^3J/(kg•℃) ×0.8 ×10^4N/10/24×4℃= 5.46x10^5
效率为5.46x10^5/1.68×107J=3.3/100