太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=4.2×103J/(kg.℃)](2)热水器5小时内接收到的太阳能E;(3)热水器的效率η;(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
随着电动自行车的大量普及,涉及电动自行车的交通事故也逐年上升,为此国家制定了《电动自行车安全技术规范》(以下简称《规范》 ) ,宜昌市公安局宣布,从2019年5月1日起,凡违反《规范》规定的车辆不允许生产和销售。《规范》对电动自行车的最大质量、最高速度、电池电压及电机功率作出了限制。小明家电动自行车的电机额定输出功率为 380 W ,质量为 50 kg 。
(1)《规范》中对整车质量及最高车速作出限制,是因为这两个因素直接影响电动自行车的 能。
(2)小明自身质量也为 50 kg ,当他骑着家里的电动自行车在水平路面上行驶时,轮胎接地总面积为 50 c m 2 ,则车轮对地面的压强是多大? ( g = 10 N / kg )
(3)小明日常骑行要经过一段上坡路面,在一次骑行经过该路段时,小明发现当电机满负荷运转时(额定输出功率为 380 W ) ,速度表显示的数据是 9 km / h ,从坡底到达坡顶用时刚好1分钟,则该上坡路面的长度是多少?此时电机产生的向前的牵引力是多少?
近年来,宜昌市着力打造生态能源示范村,新增太阳能热水器4000多台。如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为 3 m 2 ,假设某天有效光照时间为 6 h ,每平方米太阳的平均辐射功率为 2 . 4 × 10 6 J / h ,将热水器内初温为 15 ° C 的水温度升高到 70 ° C .(太阳能热水器的工作效率为 50 % )
(1)家用燃气热水器的工作效率为 60 % ,把相同质量的水从 15 ° C 加热到 70 ° C ,使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气?(液化石油气的热值为 4 × 10 7 J / kg )
(2)人们利用太阳能,除了转化为内能之外,还有“光电转换”,即利用 将太阳能转化为电能;还有“光化转换”,即通过 将太阳能转化为化学能。
家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关 S 按下,电饭锅处于加热状态,当感温铁氧体温度达到 103 ° C 时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹开,使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲,某次使用该电饭锅在 220 V 的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图象如图乙。
(1)当锅内温度为 100 ° C 时,自动开关 S 与 (选填“1”或“2” ) 连接,此时电饭锅处于 (选填“加热“或“保温” ) 状态。
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少?
(3)电阻 R 1 与 R 2 的阻值之比为多少?
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到 1100 W ,可以给电阻 R 1 并联一个阻值为多大的电阻 R 3 ?
水平桌面上有一容器,底面积为 100 c m 2 ,容器底有一个质量为 132 g 、体积 120 c m 3 的小球,如图甲所示 ( ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g = 10 N / kg )
(1)向容器中注入质量为 1 . 6 kg 的水时,水深 13 cm ,如图乙所示,求水对容器底的压强;
(2)再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水的密度 ρ 1 ;
(3)继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度 ρ 2 = 1 . 2 × 10 3 kg / m 3 ,求小球浸入盐水的体积。
一辆厢式小货车某次运货,满载后总质量是 5 . 0 × 10 3 kg ,在平直的公路上匀速行驶 100 km ,耗油 10 kg ,货车受到的阻力是总重力的0.05倍,发动机的牵引功率是 50 kW (油的热值是 5 . 0 × 10 7 J / kg , g = 10 N / kg ) ,求:
(1)货车受到的牵引力;
(2)货车匀速行驶的速度;
(3)货车发动机的效率。