小华家屋顶上有一台太阳能热水器,水箱容量为150升,水箱离地面高12米.(g取10N/kg)则(1)将水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对这些水做多少功?(2
题型:不详难度:来源:
小华家屋顶上有一台太阳能热水器,水箱容量为150升,水箱离地面高12米.(g取10N/kg)则 (1)将水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对这些水做多少功? (2)假如热水器接收到的太阳能有50%转化为水的内能,则使一箱水温度从15℃升高到65℃需要接收多少太阳能?(C水=4.2×103J/(kg•℃)) (3)太阳能热水器是将太阳能转化成内能的装置,请说出使用太阳能热水器有什么优缺点?(各说一条即可) |
答案
(1)水箱内水的体积: v=150L=150×10-3m3, 水箱内水的质量: m=ρv=1.0×103kg/m3×150×10-3m3=150kg, 水箱内水受到的重力: G=mg=150kg×10N/kg=1500N, 把这些水从地面输送到热水器的水箱中做的功: W=Gh=1500N×12m=18000J. 答:至少需对这些水做18000J的功. (2)∵C=4.2×103J/(kg•℃),△t=t-t0=65℃-15℃=50℃, ∴水吸收的热量为: Q吸=Cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×150kg×50℃=31.5×107J, 所以接收的太阳能为: Q===6.3×108J. 答:需要接收的太阳能为6.3×108J. (3)由题可知,使用太阳能可以节能,安全且无污染,但雨天或阴天时无法使用. 优点:使用太阳能可以节约电能等,且无污染; 缺点:但受天气情况制约. |
举一反三
下表是某品牌小轿车的一些技术参数.其中排气量是指发动机气缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大.空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比.汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量.该发动机以最大功率工作时,气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次.请你计算发动机在最大功率工作时, (1)1min内做的有用功 (2)做一次功消耗汽油的质量 (3)发动机的效率
车型 | 某品牌小轿车 | 排气量 | 1.8L | 最大功率 | 75KW | 空燃比 | 14:1 | 汽油的热值 | 4.6×107J/kg | 某山区有一小型水电站,每分钟有60m3的水从高处落下冲击水轮机.水轮机与上游水位的落差是50m.请问: (1)水从高处落下时,重力每分钟做了多少功?(g取10N/kg) (2)若水的机械能有70%转化为电能,水电站的发电功率是多少? (3)若输电电压为10000V,求输电电流是多少?若输电线的总电阻为0.5Ω,则输电线上每分钟产生的热量是多少? | 清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器,有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示.请回答:
型号 | CC5020 | 额定压力 | 5MPa | 电源 | 220V/50Hz | 额定流量 | 20L/min | 额定功率 | 2.2kW | 防护等级 | IP25 | 功率为25KW的拖拉机,它4h做的功如果由平均功率是0.4KW的耕牛去完成,则( )A.拖拉机做了100J的功 | B.耕牛做了100J的功 | C.耕牛需要250h才能完成 | D.两者功率一样大 |
| 过去耕地主要依靠牛拉犁,现在已经实现了机械化种植.若一头牛的功率为500W,一台拖拉机的功率为25kW,则拖拉机工作4h所做的功由这头牛来完成需要工作______h. |
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