小月学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).(1)如果小月用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?(2)小月烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,实际消耗的煤气为0.2kg,则煤气完全燃烧会放出多少热量?(3)上述燃气灶烧水时的热效率为多少?(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)
水平桌面上有一底面积为 5 S 0 的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底面积为 S 0 、高为 h 0 的柱形杯装满水后(杯子材料质地均匀),竖直放入水中,静止后容器中水的深度为 1 2 h 0 ,如图1所示;再将杯中的水全部倒入容器内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器底刚好接触,且杯子对容器底的压力为零,容器中水的深度为 2 3 h 0 ,如图2所示。已知水的密度为 ρ 0 。求:
(1)空杯子的质量;
(2)该杯子材料的密度。
如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻 R 1 、 R 2 分别为 20 Ω 和 30 Ω ,只闭合开关 S 1 时,电流表的示数为 0 . 3 A 。求:
(1)电源电压;
(2) S 1 、 S 2 均闭合时,电流表的示数。
额定功率为 1000 W 的电热水壶正常工作时,把质量为 1 kg 的水从 20 ° C 加热到 100 ° C 。已知 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ,不计热量损失。求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
创新科技小组用轻质杆设计制作了测量液体密度的工具 - - 密度秤。其中经防腐处理的合金块重 8 N ,体积 100 c m 3 ,秤砣重 2 N ,秤纽处 O 到 A 端长 10 cm 。测量时手提着秤纽将密度秤的合金块浸没在待测液体中(不接触容器),调节秤砣位置使秤杆水平平衡,秤砣悬挂处的刻度值为被测液体密度。请解答下列问题 ( g = 10 N / kg ) :
(1)在底面积为 100 c m 2 的烧杯内装入 20 cm 深的待测液体,测量情况如图,测得 OC 长 34 cm 。求秤杆 A 端受到绳子的拉力大小。
(2) C 点刻度表示的待测液体密度多大?
(3)以上过程中合金块放入前后,待测液体对烧杯底部压强变化多少?
(4)请列出秤砣悬挂位置到秤纽 O 点距离 L 与待测液体密度 ρ 的函数关系式,并说明制成的密度秤刻度是否均匀。
某校为改善学生生活条件,给学生宿舍安装了100台某品牌速热式电热水器,该电热水器铭牌标明:加热功率 4400 W ,保温功率 100 W ,水箱容积 25 L ;内部结构如图甲所示, R 1 、 R 2 是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关 S 1 开始加热,当水温升高到 40 ° C 时,温控开关 S 2 自动切换到保温状态。同学们为弄清楚该电热水器性能,做了以下探究,请你帮助完成:
(1) R 2 的阻值多大?
(2)如果每台每天平均保温 20 h ,这100台电热水器在额定电压下每天因保温要浪费多少 kW ⋅ h 的电能?
(3)善于观察的张林发现,当他们寝室只有热水器工作时,将一箱冷水加热 1 min ,热水器显示屏显示水温由 20 ° C 上升到 22 ° C ,同时本寝室的电能表(如图乙)指示灯闪烁了80次,则该电热水器的效率多大? ( ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ,不考虑电阻随温度变化)