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放=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水=4.2×103J/(kg.℃).ρ水=1.0×103kg/m3.当热水器内蓄满水时,求:
x x牌热水器
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| 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
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| (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. |
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 |
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? |
(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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