人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示,将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.20g。已知:来回拉一次钻弓需1.0s,弓长为s=0.25m,人拉弓的力为16N,木头比热C=2× 103J/(kg·℃),室温为20℃。问:
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒
尖端吸收,则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
(5分)小明家里每天的生活用热水原来都是使用液化石油气烧,现为了节约家庭开支,她家新安装了一台太阳能热水器.
(1)若使用这台太阳能热水器,每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少?(水的比热容是4.2×103J/(kg.℃))
(2)若使用液化石油气烧这些水,已知液化石油气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,那她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)
有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如右表所示. 将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水.
型 号 |
JL—88 |
水容量/L |
80 |
自身质量/kg |
40 |
(1)无锡地区(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J. 若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?
(2)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q=4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
森林是一巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2,经太阳垂直照射15min,温度升高了5℃.请计算:
(1)实验时6kg的水吸收了多少热量?
(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等,每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳?
(3)100 m2绿地每秒可以放出多少升的氧气?(若绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气)
一辆轿车以90km/h的速度在平直的公路上匀速行驶1.8km,在此过程中:
(1)若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力是多少?
(2)若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率为多大?(q汽油=4.6×107J/kg)。
(3)若汽车停止行驶一段时间后,发动机水箱内的6kg水温度从90℃降低了50℃,
则水箱里的水放出多少热量?【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
每到夏收季节,大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤(热值为2.4×107J/kg),使50kg、20℃的水温度升高到80℃。求:
(1)水需要吸收的热量。
(2)如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收,需要完全燃烧多少千克秆浆煤?
某同学家原来用液化石油气烧水,每天约用60℃的热水100kg. 她家现选用了一台简易的太阳能热水器.
(1)若这台热水器夏天平均每天可将初温20℃,质量为100kg的水,加热升高40℃,这些水吸收的热量为多少J?
(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后,平均每天可节约液化石油气多少千克?(液化石油气的热值为8.0×107J/kg)
(3)请你说出使用太阳能热水器的优点.(至少说出一点)
一辆轿车以90km/h的速度在平直的公路上匀速行驶1.8km,在此过程中:
(1)若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力是多少?
(2)若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率为多大?(q汽油=4.6×107J/kg)。
(3)若汽车停止行驶一段时间后,发动机水箱内的6kg水温度从90℃降低了50℃,
则水箱里的水放出多少热量?【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
如图18甲、乙、丙所示的是一种电热水器的铭牌、剖面结构示意图和内部简单电路图,R1、R2均为电热丝。求:
(1)当该热水器装满20℃的水时,1标准大气压下把水烧开,需要吸收多少热量?
(2)装满水时出水口距离底部10cm,则出水口受到水的压强多大?(g取10N/kg)
(3)电热水器中电阻R2的阻值为多大?
(4)如果在用电高峰,电热水器工作的实际电压只有198 V,此电热水器加热时的实际功率为多大?
(5)假设在用电高峰时电流做功全部用于给水加热,则烧开一壶水需要的时间是多少?
刘学同学家里的家用电热水器的铭牌如下表所示:
××牌全自动电热水器 型号:THP2-12D 容量:12L 额定电压:220V 额定电功率:2KW 类别:防触电保护一类 净重:22㎏ 出厂日期:2009年9月10日 编号:2009091000 ××公司制造 |
根据铭牌所提供的信息,解答下列问题:
(1)为了安全起见,该电热器应选用图中的插头,该插头三个脚为什么做成长度不同?
(2)该电热水器正常工作时电热丝的电阻是多大?
(3)将该电热水器装满水加热,使水温由20℃升高60℃,水吸收的热量是多少?
(C水=4.2×103J/(㎏.℃))
(4)若电热水器在正常工作时电热丝所产生的热量的84%被水吸收,则第(3)问中的加热过程需要多长时间?
如图是现在家庭中常用的电热水壶,它具有加热快、效率高等特点,右表是其铭牌。
当水壶中盛有12cm高的水,壶底所受水的压强为多少?(g取10N/kg)
正常工作时,将一壶初温为17℃的水烧开需8分钟,则该电热水壶消耗的电能是多少?
以上过程中该电热水壶的效率是多少?
小明家里每天的生活用热水原来都使用液化石油气烧,现为了节约家庭开支,她家新安装了一台太阳能热水器。
(1)若使用这台太阳能热水器,每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少?(水的比热容是4.2×103J/(kg.℃))
(2)若使用液化石油气烧这些水,已知液化石油气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,那她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)
红梅中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃。问:
(1)这些水要吸收多少热量?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(2)“西气东输”实现后,可用天然气作为燃料来烧水,设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收,学校每天因烧水要消耗多少体积的天然气?(天然气的热值q=8.4×107J/ m3。气体燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=qV,其中V表示气体燃料的体积)
电磁炉是一种新型灶具,图所示是电磁炉的原理图:炉子的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时会产生磁场,这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流(即涡流),涡流使锅体铁分子高速无规则热运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能,从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具,它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。请问:
(1)电磁炉与普通的电炉相比,谁的热效率更高?为什么?
(2)某同学用功率为2000W的电磁炉,将1㎏初温为25℃的水加热到100℃,需要的时间为2分55秒,则消耗的电能是多少?电磁炉的热效率是多少?(水的比热容为4.2×103J/(kg﹒℃) )
图所示的是某型号电热水壶铭牌,壶中装有1.8L温度为20℃的水,求:
(1) 将水烧开,水吸收的热量是多少?〔一个标准大气压下,c水 = 4.2×103J/(kg·℃) 〕
(2)若在电热水壶工作时,标有“3000r/kW·h”的电能表在1min内转了50转,电
路的实际电压是多少?
(3)不计热损失,此时烧开一壶水大约需要多少时间?