21.某种洗衣机在洗涤衣服时,经历了进水、清洗、排水、脱水四个连续的过程,其中进水、清洗、排水时洗衣机中的水量$y$(单位:L)与时间$x$(单位:min)之间的关系如折线图所示.根据图象解答下列问题:
(1)在这个变化过程中,自变量和函数分别是什么?
(2)洗衣机的进水时间是多少分钟?清洗时洗衣机中水量为多少升?
(3)已知洗衣机的排水速度为$18\ \mathrm{L/min}$,求排水时洗衣机中的水量$y$(单位:L)与时间$x$(单位:min)之间的关系式.

解：
(1) 在这个变化过程中，自变量是时间$x$（单位：$\min$），函数是洗衣机中的水量$y$（单位：$\mathrm{L}$），$y$是$x$的函数。
(2) 由图象可得：洗衣机的进水时间是$4$分钟，清洗时洗衣机中水量为$40\ \mathrm{L}$。
(3) 设排水时水量$y$与时间$x$的函数关系式为$y = kx + b$，
∵ 排水速度为$18\ \mathrm{L/min}$，
∴ $k = -18$，
由图象可知当$x=15$时，$y=0$，代入$y=-18x + b$得：
$0 = -18×15 + b$，
解得$b=270$，
即$y=-18x+270$。
令$y=40$，得$40 = -18x + 270$，
解得$x=\dfrac{115}{9}$，
∴ 排水时洗衣机中的水量$y$与时间$x$的关系式为：
$y = -18x + 270(\dfrac{115}{9}≤ x≤15)$。