如图为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成,调电热丝R1的阻值可设定所需水温。取水时,闭合开关S并设定好水温,阀门打开,供水箱将50毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如下表)。7秒后,电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100℃,此时,K1、K2打开,即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃。
(1)即热饮水机是利用_________ 的原理使水温升高的;
(2)若加热过程中的能量转化效率为90%,设定取水温度为40℃,则电路消耗的电能是多少_________ ?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)若小明调整取水量为25毫升,即供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。同时将电路加热改为燃气加热,加热过程中的能量转化效率不变,当取水温度为85℃时,每次加热需要完全燃烧多少天然气_________ ?(q燃气=4×107J/kg)
设定水温/℃ | 40 | 55 | 70 | 85 | 100 |
煮水箱中水的体积/毫升 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
冷水箱中水的体积/毫升 | 40 | 30 | 20 | 10 | 0 |
(2)若加热过程中的能量转化效率为90%,设定取水温度为40℃,则电路消耗的电能是多少
(3)若小明调整取水量为25毫升,即供水箱仅将25毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。同时将电路加热改为燃气加热,加热过程中的能量转化效率不变,当取水温度为85℃时,每次加热需要完全燃烧多少天然气
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更新时间:2023-08-10 12:45:00
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【推荐1】洗碗机是自动清洗碗筷等餐具的机器。某型号洗碗机工作程序为:给水箱注水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到50℃即停止加热,洗涤程序启动,水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水系统启动,将水箱中全部的水排出。图甲为等效的加热电路图,R为发热电阻。图乙为该洗碗机某次正常工作时的P-t图像。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃);水箱中水的初温为20℃](1)生活用水是___________ (选填“导体”或“绝缘体”);洗碗机的加热功能是利用了电流的___________ ;
(2)发热电阻R 的阻值是___________ ;(不计水的电阻)
(3)加热时产生的热量有90%被水吸收。某家庭每天洗碗2次,若人工洗碗一次用水9 kg,则改用该洗碗机洗碗,该家庭一年(按300天)可节水多少kg?___________
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【推荐2】如图图中是某品牌的电热水壶,其工作电路图如图乙所示,有加热和保温两个挡位,R1和R2均为电热水壶中的加热元件(R1、R2的阻不随温度变化),其铭牌如表所示。
(1)电烧水器是利用电流的______ 效应来工作的,使用时,应将电热水壶的插头插入______ (选填“两孔”或“三孔”)插座;
(2)R2的阻值为多少 ?______
(3)加热正常工作5min产生的热量为多少J?______
(4)某天晚上小明仅将该品牌的电热水壶接入电路中,将一满盗水加热到沸腾,用时630s,他观察到家里如图丙所示的电能表表盘转动了105 圈,则当时的实际电压多大?(不考虑热量损失)______
(1)电烧水器是利用电流的
(2)R2的阻值为多少 ?
(3)加热正常工作5min产生的热量为多少J?
(4)某天晚上小明仅将该品牌的电热水壶接入电路中,将一满盗水加热到沸腾,用时630s,他观察到家里如图丙所示的电能表表盘转动了105 圈,则当时的实际电压多大?(不考虑热量损失)
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【推荐1】在课外实践活动中,小刚所在的兴趣小组对某型号电热水壶(如图)进行了研究。该电热水壶的铭牌如下表所示,若气压为1标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•oC),请完成以下问题。
(1)小刚在壶中加入了额定容量的水,则这些水的质量为______ kg。小刚发现该电热水壶的电源线比较短、且比较粗。查阅资料后知道,厂家这样设计的原因是:如果电源连接线过长或横截面积过小,则连接线的电阻就会______ (选填“增大”或“减小”),根据焦耳定律可知,在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加,容易引起火灾等安全事故;
(2)正常工作时通过电热水壶的电流是多少______ ?(保留两位有效数字)
(3)若壶中加入的这些水初温为15oC,在额定电压下将其加热至沸腾,不考虑热量损失,所需的时间为多少______ ?
额定容量 | 额定电压 | 额定功率 | 频率 |
2.0L | 220V | 2000W | 50Hz |
(2)正常工作时通过电热水壶的电流是多少
(3)若壶中加入的这些水初温为15oC,在额定电压下将其加热至沸腾,不考虑热量损失,所需的时间为多少
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【推荐2】某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热,他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像。如图所示,已知水的比热容是,酒精的热值是3.0×107J/kg,加热时每只酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精。那么请问:
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(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?( )
(3)给水加热2min时间,消耗的酒精如果完全燃烧,试求酒精灯对水加热的效率是多少?( )
(1)图中
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量?
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(2)温奶器中的奶吸收的热量是多少?[c奶=4.0×103J/(kg·℃)]
(3)在热奶过程中,电路中的电阻是多少?
规格 | 单奶瓶 |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 220W |
调奶功率 | 11W |
(2)温奶器中的奶吸收的热量是多少?[c奶=4.0×103J/(kg·℃)]
(3)在热奶过程中,电路中的电阻是多少?
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【推荐1】如图甲所示是某品牌热水器的原理图。热水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx,只要水面到达如图甲所示的位置,接触开关S1就会导通。继电器开关S2的作用是当热水器内的水加热至一定温度后自动切断加热电路。
(1)已知定值电阻R1的电流随电压的变化曲线是图乙中A、B、C三条图像中的一条。定值电阻R1的阻值是_____ Ω,热水器的正常加热功率是 _____ W;
(2)已知该热水器装有10L水,当只有热水器接入电路中时,它将水从10℃加热到100℃用时20min,同时通过电能表观察到热水器消耗了1.4kW∙h的电能。试求该热水器的实际功率及它的热效率;[c水=4.2×103J/(kg∙℃)](写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)( ) ( )
(3)根据电热器的设计要求,热敏电阻Rx应选图丙中的_____ (填“A”或“B”);
(4)控制电路中电源电压恒为5V不变,R2为滑动变阻器,线圈电阻R0=10Ω。在实际使用过程中发现,热水器内的水加热到90°C时,线圈中电流I=100mA,衔铁刚好被释放。为了使水能在1个标准大气压下沸腾后停止加热,可将滑动变阻器R2的滑片向_____ 调节,此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻为 _____ Ω;
(5)设计者发现:在保证控制电路中电源电压恒定和滑动变阻器R2接入的阻值均不变的情况下,为了使水能在1个标准大气压下沸腾后停止加热,也可以采用适当_____ (选填“增加”或“减少”)线圈匝数的办法。
(1)已知定值电阻R1的电流随电压的变化曲线是图乙中A、B、C三条图像中的一条。定值电阻R1的阻值是
(2)已知该热水器装有10L水,当只有热水器接入电路中时,它将水从10℃加热到100℃用时20min,同时通过电能表观察到热水器消耗了1.4kW∙h的电能。试求该热水器的实际功率及它的热效率;[c水=4.2×103J/(kg∙℃)](写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)
(3)根据电热器的设计要求,热敏电阻Rx应选图丙中的
(4)控制电路中电源电压恒为5V不变,R2为滑动变阻器,线圈电阻R0=10Ω。在实际使用过程中发现,热水器内的水加热到90°C时,线圈中电流I=100mA,衔铁刚好被释放。为了使水能在1个标准大气压下沸腾后停止加热,可将滑动变阻器R2的滑片向
(5)设计者发现:在保证控制电路中电源电压恒定和滑动变阻器R2接入的阻值均不变的情况下,为了使水能在1个标准大气压下沸腾后停止加热,也可以采用适当
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【推荐2】某款油电混合动力小汽车,具有省油、能量利用率高等特点,其相关信息如表.在某次水平道路测试中,该车以中速匀速行驶170km,共消耗汽油10L.测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,此时,内燃机和电动机共同驱动车辆前进.之后,工作人员又进行了制动测试,描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图象,如图所示.
(1)由图象可知,车速越 ,制动距离越长。
(2)该车空载静止时,对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力为1000N,牵引力做的功是多少?
(4)在水平道路中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(忽略蓄电池和电动机的热损失,ρ汽油取0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg)
驱动模式 | 纯电动 | 启动、低速 |
油电混动 | 中速 | |
纯燃油 | 高速 | |
汽车质量 | 1200kg | |
车轮与地面总接触面积 | 0.096m3 |
(1)由图象可知,车速越 ,制动距离越长。
(2)该车空载静止时,对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力为1000N,牵引力做的功是多少?
(4)在水平道路中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(忽略蓄电池和电动机的热损失,ρ汽油取0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg)
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【推荐3】2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车(如图所示),该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×10³kg。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,在0.5h内行驶了28km的路程,消耗的氢能源为0.4kg(不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响)。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知q氢=1.4×108J/kg,g取10N/kg)
(1)汽车行驶时氢气燃烧放出的内能转化为______ 能;
(2)行驶的平均速度为多少km/h;( )
(3)牵引力做的功;( )
(4)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。( )
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