如图所示,在上端开口的圆柱形容器中盛有适量水,水中放置一圆柱体,圆柱体高 H = 0 . 6 m ,密度 ρ 柱 = 3 . 0 × 10 3 kg / m 3 ,其上表面距水面 L = 1 m ,容器与圆柱体的横截面积分别为 S 面 = 3 × 10 − 2 m 2 ,和 S 柱 = 1 × 10 − 2 m 2 ,现将绳以 v = 0 . 1 m / s 的速度竖直向上匀速提升圆柱体,直至离开水面,已知水的密度 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ,水的阻力忽略不计。
(1)在圆柱体从开始运动到上表面刚露出水面过程中,求绳拉力对圆柱体做的功;
(2)在圆柱体上表面刚露出水面到其底面离开水面过程中,求绳的拉力随时间变化关系式;
(3)在给出的坐标纸上画出(2)中绳的拉力的功率 P 随时间变化的图象。
某同学家煮饭、烧水使用的是天然气,已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有40%被水有效利用,现要将质量为4kg,初温为20℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
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)
有一根烧红的铁钉,质量是2g,放出920J的热量后,温度降低到20℃,求铁钉的初温。[c铁=0.46×103J/(kg·℃)]
泰安中科环保电力有限公司是一家焚烧生活垃圾的发电厂,它每年通过焚烧垃圾可生产出1.2亿千瓦时的电能。假若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量,则这些热量可以在一个标准大气压下将多少千克的水由20℃加热到沸腾?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
对200g的水加热,水的沸腾图象如图,请你计算水在AB段吸收的热量(请写出计算过程)。