小明家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数。
现将水箱中装满水,通电后正常工作30min,水温从20℃上升到40℃,在此过程中 [c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3],求:(1)电热水器正常工作的电流;(2)电热水器所消耗的电能;(3)水所吸收的热量。
小明家新买来一台容积为 80 L 的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为 40 L ,“出水温度”设置为 40 ° C 后,开始加热。当水温达到 40 ° C 时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是 20 ° C ,加热前天然气表的示数为 129 . 96 m 3 ,停止加热后变为 130 . 06 m 3 ,天然气的热值 q 天然气 = 4 . 2 × 10 7 J / m 3 ,水的比热容 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} , 1 L = 10 − 3 m 3 .求:
(1)水箱中水的质量;
(2)水箱中水吸收的热量;
(3)该热水器的热效率。
如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为 200 c m 2 ,未装水时的质量为 0 . 2 kg 。容器盛水后水面的高度为 15 cm ,容器对桌面的压强为 1 . 1 × 10 3 Pa ,求水对容器向上的压力。(已知 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ,忽略容器壁的厚度)
如图所示电路,电阻 R ' 的阻值为 50 Ω ,滑动变阻器 R 的最大阻值为 100 Ω ,电源电压 10 V 保持不变,闭合开关,求:
(1)当 P 移至 a 端时,电阻 R ' 消耗的功率;
(2)当 P 移至 b 端时,电路中的电流大小和通电 2 min 产生的热量。
用如图所示的装置将浸没在水中、质量为 0 . 85 kg 的物体以 0 . 1 m / s 的速度匀速提升 0 . 2 m ,弹簧测力计的示数为 3 N ,不计绳子和滑轮的重及摩擦,假设物体始终未露出水面。(已知 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ) 求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)拉力的功率。
可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为 500 kg ,初温为 20 ° C 的水加热到 100 ° C ,共燃烧了 12 m 3 天然气,已知水的比热容 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ,天然气热值 q = 4 . 2 × 10 7 J / m 3 ,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)若换用可燃冰,应使用多少 m 3 可燃冰。