小华家里用的是天然气灶,他尝试估测该灶的效率。小华在水壶中加入 4 L 水,水的初温是 20 ℃ ,然后将水烧开,他观察天然气表发现此次烧水用了 0 . 1 m 3 天然气,天然气的热值为 3 . 2 × 10 7 J / m 3 ,水的比热容 c = 4 . 2 × 10 3 J / ( k g • ℃ ) ,当地大气压为标准大气压。求:
(1)水吸收的热量 Q 吸 (不计水的热量损失);
(2)天然气完全燃烧放出的热量 Q 放 ;
(3)天然气灶的效率 η 。
某电热水器的额定电压为220V,有高温和低温两个挡位,低温挡的电功率为550W,其内部电路由发热电阻R1和R2组成,R1=2R2,简化电路如图所示。
(1)R1的电阻是多大?
(2)高温挡的电功率是多大?
(3)在额定电压下,高温挡工作时将40kg、初温20℃的水加热至60℃需要多长时间?不计热量损失,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)
在一次测试中,某家用小汽车沿水平道路以72km/h的速度匀速行驶1.5h,消耗汽油6L.(g=10N/kg,汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/kg)
(1)若该车连同乘客总质量为1800kg,轮胎与地面接触的总面积为600cm2,则静止时汽车对水平路面的压强是多大?
(2)测试中,若平均阻力为500N,牵引力做功的功率是多大?
(3)在本次测试中,该车内燃机的效率是多大?(计算结果精确到1%)
如图甲所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω,小灯泡的额定电压为6V,它的电流随电压变化的图象如图乙所示。
(1)当只闭合开关S1时,将滑动变阻器R1的滑片调到中点,此时小灯泡恰好正常发光。求电源电压和小灯泡的额定功率;
(2)当只闭合开关S2时,此时电流表的示数为0.4A,求电阻R2的阻值,小灯泡的实际功率;
(3)当只闭合开关S2时,通电1min,求电流通过电阻R2产生的热量。
有一款新型智能电热水壶,有高、中、低三档,并可以手动调节,它的等效电路图如图所示,其中R1=R2=88Ω,均为电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b。
(1)开关S1、S2处于什么状态时,电热水壶处于低温挡?
(2)电热水壶处于中温挡时的电流是多大?
(3)用高温挡加热时,电功率是多大?把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间?[已知c水=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,时间计算结果保留整数即可]。
小文骑自行车上学,他在水平路面上5min匀速骑行了2000m,已知小文的质量为50kg,骑行时轮胎与地面的接触面积为8cm2,阻力大小是重力的0.02倍,g=10N/kg.表格中是他的自行车的一些数据,根据以上条件计算:
车架材料
碳纤维
车架体积/m3
2.5×10﹣3
车架质量/kg
4.5
整车质量/kg
10
(1)碳纤维车架的密度是多大?
(2)他骑行时自行车对路面的压强是多大?
(3)他骑行时克服阻力做功的功率是多大?