2020年是全面建成小康社会目标的实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉。
(1)要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃,需要吸收多少热量?
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气?[天然气热值为4.2×10 7J/m 3,水的比热容为4.2×10 3J/(kg•℃)]
如图所示是某款电热水壶及相关信息表。现在该水壶内装入1L、初温为20℃的水,放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开。求:
额定功率 |
1000W |
自重 |
5N |
与桌面接触面积 |
200cm 2 |
(1)装入水后水壶对桌面的压强;
(2)水吸收的热量;
(3)此电热水壶在额定电压下正常工作7min可将1L水烧开,试计算该电热水壶的加热效率。[c 水=4.2×10 3J/(kg•℃),g=10N/kg]
小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖(如图甲),小洋从此立志学好物理,长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路,R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见下表)。
S1 |
断开 |
断开 |
闭合 |
闭合 |
S2 |
接b |
接a |
接a |
接b |
功率 |
P0=0 |
P1=22W |
P2=44W |
Px |
(1)求R1和R2的阻值;
(2)求出表中的“Px”;
(3)老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的,假设小洋想让马桶圈的温度升高4℃,则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。(设电热丝发热全部被马桶圈吸收,马桶圈的质量m=500g,马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/(kg•℃))
2017年5月,中国首次成功试采可燃冰。资料显示:1立方米的可燃冰在常温常压下释放164m3的天然气。小红设想若用可燃冰作燃料替代电热水器烧水一定很节能!已知教室里热水器每天需将30kg、20℃的水烧开(1标准气压下)。若不计热量损失,则该教室里每年(365天)需消耗多少可燃冰。(q天然气=7.0×107J/m3,计算结果保留两位小数)
如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上有1000W和400W两档功率,挡位可自动调节,其工作过程是:按下开关,自动选择1000W档将汤煮至100℃,然后自动跳至400W档进行保温慢炖,设汤的初温为20℃,质量为3kg,汤的比热容为4.0×103J/(kg•℃)。求:
(1)若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min,在此过程中汤吸收的热量是多少?电炖锅的效率是多少?
(2)R1的阻值是多少?
(3)电炖锅进入保温慢炖时,开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置?试说明理。
天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至90℃,用时约10min.已知:天然气的热值为3.5×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).求:
(1)这过程中水吸收多少热量;
(2)若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则需要多少m3的天然气。
用酒精灯给质量为0.5kg的水加热,当水的温度升高20℃时,消耗了5g酒精。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]
(1)0.5kg的水温度升高20℃,需要吸收多少焦的热量?
(2)5g酒精完全燃烧放出多少焦的热量?
有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示,该热水器设有高、中、低三档,已知电热丝R1=55Ω,高档加热功率为1100W,电热转化效率为80%,水的比热容为4.2×103J/kg•℃)。求:
(1)将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收多少热量;
(2)用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要多少时间;
(3)只闭合S、S2时,电热水器的电功率是多少。
可燃冰的学名为“天然气水合物”,是一种由水和天然气在高压、低温情况下形成的类冰状结晶物质,可看成高度压缩的固态天然气,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油都要小的多,被视为21世纪的新型绿色能源,我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源,1m3可燃冰可转化为164m3的甲烷气体和0.8m3的水。已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3。
(1)在标准大气压下,1m3可燃冰完全燃烧,最多能将多少0℃的水烧开?〔c水=4.2×103J/(kg•℃)〕
(2)已知甲烷的密度为0.72kg/m3,求可燃冰的密度。(结果保留一位小数)
如图甲是一种恒温调奶器,可以自动调试好加水的奶粉,然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃,还可以自动保温,特别适合夜间使用。图乙是机器的参数表及电路简图(R1、R2为电热丝,S为双触点自动开关)。求:
(1)调奶器处于保温状态时的工作电流(结果保留两位小数)?
(2)电阻R2的阻值?
(3)若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s,则调好的奶粉的比热容是多少(不计热损失)?
型号:HY101M |
电源:220V 50Hz |
加热功率:500W |
保温功率:16W |
太阳能热水器具有安全、节能、环保等优点,某品牌太阳能热水器保温储水箱储水120kg,集热管长1.8m,内底部到储水箱中水面的高度为1.5m.若某地太阳光照射的时间为平均每天5h,太阳能辐射到集热管上的平均功率为3.5×103W.[c水=4.2×103J/(kg•℃),g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3]
求:
(1)水对集热管内底部的压强;
(2)当储水箱中的水吸收的热量为2.52×107J时,水升高的温度;
(3)若该太阳能集热管5h接收的能量全部用来驱动一辆电动汽车,电动汽车质量为500kg,运行过程中受到的平均阻力为车重的0.02倍,可供该电动汽车以36km/h的速度匀速行驶多少小时。
已知焦炭的热值为q=3.0×107J/kg,0.14kg的焦炭完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的25%被温度为25℃的水吸收,则能使多少质量的水温度升高到75℃?c水=4.2×103J/(kg•℃)
爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机。如图:甲是饮水机的简化示意图,S是温控开关,当S、S1都闭合时为加热状态,S断开、S1闭合为保温状态。图乙是饮水机的铭牌参数。请你帮他求出:
(1)初温为20℃的一满箱水,用此饮水机将水加热到90℃需要吸收的热量是多少?[C水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)电阻丝R2的阻值多大?
(3)在正常加热状态工作下,加热5min需要消耗的电能是多少J?
某燃气热水器工作时,燃烧产生热量的功率为 ,水温升高 时,每分钟出水量为 .此时 , .求:
(1) 内水吸收的热量;
(2)热水器的效率。