汽车给我们的生活提供了便利,某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg.(1)请计算2kg汽油完全燃烧,放出的热量.(q汽油=4.6

汽车给我们的生活提供了便利,某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg.(1)请计算2kg汽油完全燃烧,放出的热量.(q汽油=4.6

题型:不详难度:来源:
汽车给我们的生活提供了便利,某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg.
(1)请计算2kg汽油完全燃烧,放出的热量.(q汽油=4.6×107J/kg)
(2)已知车以72km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率为12kW,求汽车受到的阻力.
(3)查阅资料可知:汽油机效率最高约为40%;某型号电动机的额定电压为220V,额定电流为10A,正常工作1min所做有用功是1.056×105J,求这台电动机的效率.再具体说一说与汽油机相比电动机的优势.(结合题中信息和生活经验各写一条)
答案
(1)Q=mq汽油=2×4.6×107J=9.2×107J(1分)
(2)72km/h=20m/s,根据功率的公式P=Fv,可得牵引力F==600N(1分);
因为汽车匀速行驶,牵引力与阻力平衡,所以f=F=600N(1分)。
(3)电动机的效率:η==80%(1分)
评价:①汽油机效率为40%,而电动机效率为80%,电动机比汽油机的效率高,节能(1分);
②汽油机排放废气污染大气,电动机比汽油机环保;(或电动机的噪声比汽油机小很多,电动机比汽油机环保)(1分)
解析
(1)求燃料燃烧所放出的热量时,已知热值、燃料的质量,直接代入公式计算即可;
(2)当汽油匀速行驶时,牵引力等于摩擦阻力,而牵引力可以通过功率的公式计算,因为功率已知,速度又已知,故阻力可求。
(3)已知电动机的有用功,又知道消耗的总电能,故二者相除即可得电动机的效率;然后将其与汽油机的效率相比得出其优点,或者从环保的角度分析也可以得出一些优点来。
举一反三
在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器,该热水器利用太阳辐射的能量加热时,能把太阳辐射能的70%转化为水的内能;用电热丝加热时,能把电能的90%转化为水的内能,该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热.它的铭牌如表格所示.小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1m2.他家所在的地区(晴天)每天接受太阳辐射的时间为8h,太阳光照射地面时的辐射功率为900J/(s.m2),即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J.已知g=10N/kg,c=4.2×103J/(kg.℃).ρ=1.0×103kg/m3.当热水器内蓄满水时,求:

x  x牌热水器
 
型号HM﹣20
集热管数28支
额定频率50HZ
水箱容积150L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压3.0MPa
额定功率4000W
自身质量50kg
采光面积2.0m3
 
(1)热水器对水平台面的压力和压强;
(2)热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间.
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安徽江淮汽车有限公司是一家大型的汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5×10-3m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)燃油放出的热量。
(3)该专用车的热机效率是多少
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在下列各个物理量中,不是用“焦耳”作为单位的是
A.功B.内能C.功率D.热量

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太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息:
太阳照射时间/h
装水量∕kg
吸热板面积/m2
水升高的温度/℃
水的比热容/J·(kg·℃) -1
太阳辐射功率/J·(m2·h)-1
10
100
2.5
50
4.2×103
1.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1 m2面积上的太阳能。
求:(1)水在10h内吸收多少热量?
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气?(天然气的热值为8.4×107J∕m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率是多大?
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(共6分)有一款太阳能热水器,铭牌上显示水容量为80L. 将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水.
无锡地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J. 若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使初温为25℃的热水器中的水温度升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)  气压为1个标准大气压]
(2)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少千克煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
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