2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”的主题。如图21所示的太阳能热水器,它的水箱容量为120L,热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%,在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃,需要阳光照射5h,那么: (1)一箱水需要吸收的热量是多少? (2)热水器上集热器的面积至少要多大? [水的比热容是:4.2×103J/(kg·℃)]
目前,成都市大约还有30万户居民使用每次冲水13L的老式坐便器,如果这些坐便器换用某种节水阀后,每次冲水量可降为6L. (1)若某户居民平均每天冲水10次,换用节水阀后,该户一个月(按30天计算)可节水多少kg?(1L=ldm3) (2)该户每月节省下来的水,如果温度降低1℃,能够放出多少热量?假设这些热量是由煤气完全燃烧所产生,则需要煤气多少kg?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg] (3)据统计,全市30万户居民每家花10元钱换个节水阀,每年就能省出三个北湖的水量.假如我市城区多三个北湖,结合所学的物理知识,你认为会给城市环境带来什么好处?(写出一条即可)
太阳能热水器广受人们青睐.资料表明,晴天地面附近垂直于太阳的表面接收到的太阳能量平均为1.0×103J/(m2•s),即在1s内每平方米的面积上接收到的太阳能是1.0×103J. (1)某晶牌太阳能热水器可以将接收到太阳能的40%用来给水加热,其集热器接收阳光垂直照射的有效面积为2m2,现向贮水箱中注人工100kg、20℃的水,则晴天曝晒在阳光下8 h,贮水箱中水的温度可升高到多少℃?(假定水的质量保持不变) (2)请从能源利用和环境保护两方面谈谈大力开发和推广使用太阳能的意义.
某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油,已知汽油的热值为4.6×107J/kg. (1)求这些汽油完全燃烧放出的热量? (2)若水箱中4kg的冷却水,温度升高了50℃,冷却水至少要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg•℃)].
如图是家庭、宾馆常用的电热水壶,它的额定电压和额定功率分别为220V、1100W,该电热水壶正常工作时,用5min就能将0.8kg,初温为20℃的水加热到100℃,求: (1)电热水壶正常工作时的电流是多少?电热水壶的电阻是多少? (2)该电热水壶正常工作5min消耗的电能是多少? (3)在用电高峰,家庭电路实际电压只有198V,此时电热水壶的实际功率是多少?
某款汽车油箱内可承装50kg的汽油,装满一箱油可从西安开到延安,改装为新型高效混合燃气车后,装满“油箱”的是0.24m3的混合燃气,汽车只用半箱“油”就可跑到延安(汽油的热值q汽油=4.6×107J/kg,新型混合燃气的热值q混合燃气=11.5×109J/m3)试计算: (1)完全燃烧50kg汽油能释放出多少热量?若汽油机的效率为30%,从西安开到延安汽车做了多少有用功? (2)新型高效混合燃气汽车的效率为多少?