横截面积为S1=3×10-2m2的圆筒内装有m=0.6kg的水,太阳光垂直照射t=2min可以使水温升高△t=1℃.水的比热容为 C=4.2×103J/(kg•
题型:不详难度:来源:
横截面积为S1=3×10-2m2的圆筒内装有m=0.6kg的水,太阳光垂直照射t=2min可以使水温升高△t=1℃.水的比热容为 C=4.2×103J/(kg•℃)]. 求: (1)两分钟内水吸收的太阳能Q; (2)地球上每秒钟每平方米的面积上可以接受到的太阳能E0. (3)设大气顶层的太阳能有45%能达到地面被水吸收,地球的半径R=6.4×106m.问每秒钟有多少太阳能到达地球?E=? (4)太阳与地球表面的平均距离r=1.5×1011m,估算太阳的全部辐射功率P(太阳发射能量可看成是分散到以太阳为圆心太阳到地球为半径的得球面上,此球面面积为S=4πr2) |
答案
(1)∵圆筒内装有m=0.6kg的水,水的比热容为C=4.2×103J/(kg•℃),太阳光垂直照射t=2分钟可以使水温升高△t=1℃ ∴水吸收的热量: Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.6kg×1℃=2.52×103J. (2)根据题意,地球上每秒钟每平方米的面积上可以接受到的太阳能: E0===700J/(m2•s); (3)根据题意,到达地球的太阳能每秒钟被水吸收的热量是Q′=E0πR2, ∵太阳能有45%能达到地面被水吸收, ∴每秒钟到达整个地球的太阳能是:E=, 综合以上两个式子,并代入数据进行计算 E==700J/(m2•s)×3.14×(6.4×106m)2 | 45% | =2×1017J/s (4)根据题意,太阳的全部辐射功率 P=E04π.r2=700J/(m2•s)×4×3.14×(1.5×1011m)2=2×1026J/s=2×1026W 答:(1)两分钟内水吸收的太阳能Q为2.52×103J. (2)地球上每秒钟每平方米的面积上可以接受到的太阳能为700J. (4)每秒钟有2×1017J的太阳能到达地球. (4)太阳的全部辐射功率P为2×1026W. |
举一反三
如表所示的是某型号电热水壶铭牌,壶中装有2.0L温度为25℃的水,求: (1)将水烧开,水吸收的热量是多少?[一个标准大气压下,c水=4.2×105 J/(kg•℃)]
产品型号 EL-8952 额定电压 220V 频 率 50Hz 额定功率 1210W 容 量 2.0L | 我国首条同塔双回路100万伏特高压交流输电工程--“皖电东送”工程,即利用淮南丰富的煤炭资源,变输煤为输电,使淮南成为华东地区的能源基地.工程西起安徽淮南,经皖南、浙北到达上海,线路全长656公里,整个工程计划2013年底建成投运. (1)工程建成后,淮南火力发电厂每年能向华东地区输送超过500亿度电,如果这些电能全部通过燃烧煤炭来生产完成,那么一年至少要消耗多少吨煤炭?(煤的热值为3×107J/kg) (2)和一般高压输电线路相比,特高压具有输送容量大,输送距离远,电能损耗低等优点.假设甲、乙两地间的一条输电线的电阻是20欧,那么用200千伏的高压输送电能的功率为6×105千瓦,这条输电线损耗的电功率是多少千瓦?如果改用1000千伏的特高压输电,那么这条导线上损耗的电功率会减少多少千瓦? | 一个柱形平底容器内盛有质量为80kg,体积为0.1m3的某种液体,求该液体的密度是多少?已知该液体的比热容为2.1×103J/(kg•℃),如果该液体的温度升高100℃,则该液体吸收的热量是多少? | 在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量.一个人骑电动自行车,在1.5小时内行驶了30km.其电动自行车铭牌如下:车型:20吋(车轮直径:508mm) | 电池规格:36V 12Ah(蓄电池) | 整车质量:40kg | 规定转速:210r/min | 外形尺寸:L1800mm×W650mm×H1100mm | 充电时间:2~8h | 电机:后轮驱动、真流永磁式 | 额定工作电压/电流:36V/5A | 质量和材质都相等的五块金属块,将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。第一种方式:先从沸水中取出一块金属块,将其投入冷水,当达到热平衡后将它从杯中取出,然后将第二块从沸水中取出投入这杯水中.再次达到热平衡后将它从杯中取出,同样的方法依次将另外几块投入水中,最后水的温度升高了40℃。第二种方式:从沸水中同时取出五块金属块投入冷水中,当达到热平衡后将它们从杯中取出,则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是( )A.升高不足40℃ | B.升高超过40℃ | C.恰好升高了40℃ | D.条件不足,无法判断 |
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