19.太陽能熱水器由于節(jié)能環(huán)保,被很快普及到家庭熱水、取暖領(lǐng)域.某太陽能熱水器的水箱內(nèi)裝有30kg的水,太陽能熱水器吸收1.4×107J太陽能后,使水溫從20℃升高到70℃.(水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),天然氣的熱值是4.0×107J/m3)試求:
(1)水吸收的熱量為多少?
(2)水吸收的熱量相當于完全燃燒多少m3的天然氣?
(3)太陽能熱水器此時的效率是多少?

分析 (1)已知水的比熱容、質(zhì)量、初溫度和末溫度,可以得到水吸收的熱量;
(2)已知水吸收的熱量和焦炭的熱值,可以得到完全燃燒的焦炭質(zhì)量;
(3)已知水吸收的熱量和獲取的太陽能,兩者之比是此熱水器的效率.

解答 解:解:
(1)水吸收的熱量:Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×30 kg×50℃=6.3×106 J;
(2)因為Q=mq,所以需要完全燃燒的焦炭質(zhì)量:m焦炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}=\frac{6.3×1{0}^{6}J}{4.0×1{0}^{7}J/kg}=0.1575{m}^{3}$;
(3)太陽能熱水器的效率:η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}=\frac{6.3×1{0}^{6}J}{1.4×1{0}^{7}J}$×100%=45%.
答:(1)水從太陽能熱水器中吸收了6.3×106J熱量;(2)水吸收的熱量相當于完全燃燒0.1575m3的天然氣;(3)太陽能熱水器此時的效率是45%.

點評 本題考查了學生對吸熱公式、效率公式及燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用,雖具有一定的綜合性,但總體難度不大;通過做題使學生了解太陽能的優(yōu)點,引導學生積極開發(fā)利用新能源,具有一定的現(xiàn)實意義!

練習冊系列答案
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10.下列單位換算中正確的是( 。
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14.在一個標準大氣壓下將質(zhì)量相同的甲、乙、丙三塊金屬加熱到相同的溫度后,放到上表面平整的冰塊上.經(jīng)過一段時間后,冰塊形狀不再變化,狀態(tài)如圖所示.則下列說法正確的是(  )
A.最終三金屬塊的溫度不同
B.最終三金屬塊放出的熱量相同
C.冰熔化時的溫度可能高于0℃
D.丙的比熱容一定大于甲、乙的比熱容

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4.空氣是否傳聲的實驗中,先讓電鈴發(fā)聲并放入玻璃罩內(nèi),再用抽氣機把玻璃罩內(nèi)的空氣逐漸抽出,發(fā)現(xiàn)電鈴的聲音將逐漸變。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃 保,然后把空氣又逐漸地通入玻璃罩內(nèi),會發(fā)現(xiàn)聲音將逐漸變大,(填“變大”或“變小”).這個實驗用到一種物理方法是推理法,所以根據(jù)本實驗不能(填“能”或“不能”)直接得出實驗結(jié)論.

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11.小明同學從地上拿起一個約50g的雞蛋,并把它緩緩舉過頭頂,在此過程中他對雞蛋所做的功大約為( 。
A.0.1JB.1JC.5JD.10J

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8.斜面長5m,高1m,把重為5000N的物體勻速地推向斜面頂端,若斜面是光滑的,則推力為1000N;如果斜面不光滑,所用推力為1250N,物體受到的摩擦力為250N,則斜面的機械效率為80%.若將物體重力增加為5500N,則機械效率將不變.(填“增大”、“減小”“不變”)

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9.小明與小芳為了探究泡沫塑料和棉絮的保溫性能的好壞,兩人設(shè)計并做了這樣的實驗,他們用這兩種材料分別包著裝有熱水的密閉的燒瓶,讓它們自然冷卻,利用溫度計和計時器定時測量兩燒瓶中的水溫隨時間變化的情況.
(1)為保證實驗的科學性,除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,還應(yīng)考慮影響水溫變化的其他因素.即保持燒瓶相同、環(huán)境因素相同、水的多少和初溫相同.
(2)按照計劃操作,小明和小芳把實驗測得的時間和溫度數(shù)據(jù)記錄在表中:
時間(min)010203040150180
泡沫塑料組水溫(℃)90746560572120
棉絮組水溫(℃)907055?532020
分析實驗數(shù)據(jù)可知,從計時開始到40min后,泡沫塑料包的水溫降低了33℃,而棉絮包的水溫降低了57℃,由此你能看出,在這兩種材料中,保溫效果比較好的是泡沫塑料.
(3)小明和小芳是采用了“在相同的時間內(nèi),比較水溫降低多少”的方法來比較兩種材料的保溫性能的,你還可以采用“降低相同的溫度比較所用的時間”的方法來比較兩者材料的保溫性能.
(4)仔細分析水溫變化規(guī)律,則時間為30min時,棉絮組的水溫可能是下列選項中的哪一個A
A.42℃B.44℃C.46℃D.48℃

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