太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上.现需要将初温为10℃的100kg的水,加热到60℃,则:(
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太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上.现需要将初温为10℃的100kg的水,加热到60℃,则: (1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功? (2)这些水要从太阳那里吸收多少热量? (3)遇到阴雨天,就要改用热水中的电辅助设备加热(加热功率为1500W),若不计热损失,加热这些水需要多长时间?[g=10N/kg,C水=4.2×103J/(kg•℃)]. |
答案
(1)水的重力为: G=mg=100kg×10N/kg=1000N, 需要对水做的功为: W=Gh=1000N×10m=1×104J; (2)水吸收的热量: Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(60℃-10℃)=2.1×107J; (3)根据题意有Q吸=W=2.1×107J, 根据P=得: t===1.4×104s. 答:(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做1×104J的功; (2)这些水要从太阳那里吸收2.1×107J的热量; (3)加热这些水需要1.4×104s的时间. |
举一反三
载重汽车装有5×104N的货物,在半分钟内沿水平方向匀速前进200m,地面对汽车的阻力是300N,则汽车的牵引力是______N;牵引力对汽车做功______J;功率是______W,它表示的意义______.重力在此过程中做的是功是______J. |
社会发展到今天,能源危机开始困扰人类.人们正在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展.热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氘在可控情况下发生的核聚变.聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量,就像造出一个“人造太阳”.反应后的生成物是无放射性污染的氦.预期于2010年建成的实验反应堆,可以在16min产生1.44×1012J的热量.据媒体报道:1L海水提取的氢的同位素,在完全聚变反应中释放的能量,相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量.请根据所提供的数据进行计算,并回答以下问题: (1)若汽油的密度约为0.7×103kg/m3,300L汽油的质量是多少?(1L=1×10-3m3) (2)若汽油的热值为4.6×107J/kg,300L汽油完全燃烧能释放多少热量? (3)从1.49×102L海水中提取氢的同位素,在发生聚变时可以产生1.44×1012J的热量,若这些热量转化为电能的效率为50%,则它可以供给一台功率是200W的电视机正常工作多少小时? (4)你知道吗?在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”.这个名为托卡马克的装置就要点火实验了.阅读了上述材料和数据后,你一定会有很多感受,谈谈你对“人造太阳”的认识. |
用重为5N的桶从井中提水,当用50N的力匀速把一桶水提出水面2m高时,所做的有用功是______J,额外功是______J,总功是______J,机械效率是______. |
一辆汽车装满货物共重4.9×104N,在平直的公路上匀速行驶,10min内前进了6km,这时发动机的功率为6.6×104W.求: (1)在这段路程中,汽车的牵引力做的功; (2)汽车受到的阻力. |
解放牌卡车在平直的公路上匀速行驶8s,通过的路程是120m,若此时卡车发动机的牵引力大约4000N,则在这段时间内: (1)卡车行驶的速度是多少? (2)发动机所做的功大约是多少? (3)发动机的功率又是多少? |
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