三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉,它的年平均发电量约为8.5×1010kW•h,相当于一座年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的发电量.
(1)标准煤的热值为2.9×107J/kg,完全燃烧5×1010kg标准煤能放出多少热量;
(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电,每年会少排CO2气体1.2×1011kg,这些气体的体积是多少m3(通常情况下CO2气体的密度为2kg/m3);
(3)根据本题中的数据,计算火力发电的效率.
2014成都“西博会”展示的某型号的房车测试时,在一段平直公路上匀速行驶了36km,用时半小时,车的总质量为3×103 kg,受到的阻力为车重的0.1倍 ,其中g="10N" /kg。求:
(1)该房车的行驶速度;
(2)该房车牵引力所做的功;
(3)已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m3,则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧,燃油密度为0.8×103kg/m3,燃油热值q 为4.5×107J/kg);
(4)该房车发动机的热机效率。
有一种太阳能热水器,在晴天气温为28℃时,每天可以将200Kg的水加热到46℃,那么每天至少能节约多少煤气?(煤气的热值为1.8×107J/m3)
阅读下面的材料,解答问题
山东菏泽向“大气污染宣战”
某环保局研究表明:“PM2.5来源中,机动车的排放占33.1%,排第一位,燃煤污染排放占第二位”。“减少污染排放,还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。下面是菏泽有关部门针对“节能减排”采取的部分措施
第一项措施
“免费公共自行车”成为菏泽市区一道亮丽的风景线。如图所示,公共自行车的结构和普通自行车相同,只是零件都是特制的(车轮胎是实心的),在其它自行车上无法使用。在公共自行车的设计中,很多地方用到物理知识或原理,请写出自行车的两个部件并说明对应的物理知识(或原理)
(1)
(2)
下列说法中正确的是( )
A.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能 |
B.把-10℃的冰块放在0℃的冰箱中,一段时间后,冰块的内能会增加 |
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量 |
D.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤的内能大 |
【原创】关于功和能,下列说法正确的是
A.只有做功的物体才具有能量 |
B.做功的过程就是能量转化的过程 |
C.在内燃机的一个做功冲程结束后,燃气内能变为0,全部转化成机械能 |
D.电流也可以做功,电流做功时要消耗电能 |
随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭。小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识事关,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)普通的小汽车用的是汽油机,图甲所示的是 冲程,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过 的方式减少汽缸内能,用水来冷却汽缸是因为水的 较大。
(2)如图乙是加油站加油机的图片。和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,随着气温的变化,汽油密度会发生变化,受此因素影响,在每吨汽油价格不变的情况下,每升汽油的价格应相应变化。当气温上升时,有关汽油密度和价格的变化下列说法正确的是( )
A.密度变大,价格下调 |
B.密度变大,价格上调 |
C.密度变小,价格下调 |
D.密度变小,价格上调 |
(3)太阳能汽车利用太阳能来驱动? 真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染。某太阳能汽车如图丙,质量为450kg,顶部安装了太阳能电池板。若汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m2,它正对太阳时电池能够产生200V的电压,并对车上的电动机提供10.5A的电流,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2,则电池的输出功率为 W,将太阳能转化为电能的效率为 。
随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.下表中列出该轿车的一些性能参数。
单车质量/kg |
1600 |
发动机排量/L |
2.0 |
燃料 |
92# 汽油 |
水箱容量/L |
5.0 |
(1)当该轿车汽油机的转速为3600r/min时,则在1s内汽油机对外做功的次数是_______次,压缩冲程中将_________能转化为_________能。
(2)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的 大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会 (填“增加”或“减少”),这是通过 方式来改变内能的.
(3)轿车在上坡时,将档位换成低速档,以减小行驶的速度,这样做的目的是( )
A.安全 B.省油 C.减小摩擦 D.增大爬坡的牵引力
(4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:
速度/(km·h-1) |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
制动距离/m |
8 |
18 |
|
50 |
72 |
根据表中数据所反映的规律,当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是______m.
(5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为100km/h,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/100km,参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,每小时对外所做的有用功为________J,发动机的效率约为___________.
(已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.8×103kg/m3)
中国南海海底探明有大量的“可燃冰”,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的 很大,以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使 吨水从20℃加热至60℃。[q煤气=4.2 ×107 J/kg,c水=4.2 ×103 J/( kg·℃)]
如图所示流程图是用来说明单杠四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能 |
B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能 |
C.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能 |
D.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能 |
电热安全压力锅解除了普通压力锅的安全隐患;既省时又省电.某电压力锅的额定电压为220V,额定功率为1200W.
(1)电热压力锅应该选用 (选填“两”或“三“)孔插座;其容易将食物煮熟的原因是通过增大锅内的气压而使水的 升高.
(2)若使用上述压力锅将2 kg初温为20℃的水加热升至120℃的过程中,水吸收的热量为 J,这些热量需要完全燃烧 g的煤气.[c水=4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为5.0×107J/kg]
(3)若某次仅使用上述压力锅正常工作0.5h,测得图示电能表的指示灯共闪烁600次,由此可知该过程中压力锅是 (选填“间歇”或“持续”)通电工作.
如图是我国西部某地区风力发电的外景,下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.
(1)若某时间内风速为10 m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供8只“220 V 100 W”灯泡正常工作6h,求这台风车发电的效率.
(2)若此地年平均风速为15 m/s,50台这样的风车一年(工作时间按3000 h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107 J/kg)
(3)若风速为v,该地区空气密度为ρ,风车的轮叶转动时可以形成半径为r的圆面,则t秒钟有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?
如果某汽油机的曲轴的转速为1200r/min,活塞的面积为400平方厘米,一个冲程活塞的行程为20cm,燃气对活塞的压强为500000Pa,汽油机的功率是 ______W。
在汽油机的一个工作循环中,机械能转化为内能的是 冲程;汽油是从石油中提炼出的能源,石油是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;若汽车行驶过程中消耗汽油4kg,则这些汽油完全燃烧放出的热量完全被水吸收,可使20℃质量为0.5t的水升高 ℃(标准大气压下)。[汽油热值4.6×107J/kg,水的比热容4.2×10³J/(㎏·℃)]
一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间,混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。
一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475kg,车速为50km/h,蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%,蓄电池组储存的能量的最大值为1.08×108J。从汽车使用技术手册中,测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×107J/kg,汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示。
(1)内燃机工作时,做功冲程 能转化为汽车 能。蓄电池充电时相当于 (电源、用电器)
(2)根据图像,该车在测试过程中受到了阻力为多少?
(3)该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少?
(4)试计算该汽车内燃机的效率(不计内燃机机械传动及充电过程中的能量损失)。