小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,它可接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m2,可将接收的太阳能的40%转化为水的内能,热水器的水箱离地面高12

小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,它可接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m2,可将接收的太阳能的40%转化为水的内能,热水器的水箱离地面高12

题型:不详难度:来源:
小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,它可接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m2,可将接收的太阳能的40%转化为水的内能,热水器的水箱离地面高12m.内装质量为100kg的水,g取10N/kg,c=4.2×103J/(kg-℃).
(1)把这些水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对水做多少功?
(2)6月份的晴天,盐城地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1h内得到的太阳能为4.2×106J,如果每天接收太阳能的时间以10h计算,可以将100kg、初温为30℃的水加热到多高温度?
答案
(1)对水做的功:
W=Gh=mgh=100kg×10N/kg×12m=1.2×104J;
(2)太阳能热水器每天接收的太阳辐射能为:
Q=4.2×106J/(m2?h)×1.5m2×10h=6.3×107J,
水吸收的热量为:
Q=Qη
=6.3×107J×40%
=2.52×107J;
水的末温:
t2=
Q
cm
+t1=
2.52×107J
4.2×103J/(kg?℃)×100kg
+30℃=90℃
答:(1)至少需对水做多少功为1.2×104J;
(2)水加热到90℃.
举一反三
登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于(  )
A.500WB.100WC.50WD.10W
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功率相等的两辆汽车,走完相同的路程所用的时间之比为5:2,则两车牵引力之比为______,做功之比为______;若两汽车的功率之比为2:3,完成相同的功所用的时间之比为______.
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两根完全相同的地桩,原来露出地面的高度相同,分别经重锤A、B对它们进行一次打击后所处的位置如图所示.若地桩在进入地下的过程中所受阻力相同,且保持不变,则可知在上述打桩过程中,______重锤做的功较多.魔方格
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小李同学想在屋顶种花,他采用如图所示滑轮组将泥土送到屋顶,已知滑轮组机械效率为80%,每桶泥土重200N,小李同学在10s内将桶匀速提升5m,请你根据所学知识,求出与该题有关的3个物理量.魔方格
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小明将两只鸡蛋抓在手上一起举高了1m,他所做的功最接近(  )
A.0.01 JB.0.1 JC.1JD.10J
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