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什么是能量密度呢?能量密度是单位质量物体中储存的能量,即能量密度,其中表示物体中储存的能量,表示物体的质量。
能量密度包含多种形式,有食物能量密度、燃料能量密度(即燃料的热值)、电池能量密度等。为测量食物能量密度,可以将一定质量的食物放入测热器的燃烧室中完全燃烧,释放的能量用一定质量的水全部吸收,可以认为水吸收的能量等于食物储存的能量,再通过相关计算获得能量密度。目前提高电池能量密度是电动汽车面临的最大问题之一,在未来的发展中,我们仍然需要探索新的电池技术,实现电动汽车的真正普及。
(1)薯片是一种高能量食品,质量为的薯片完全燃烧所放出的热量全部被水吸收,可以使的水温度升高,则上述薯片储存的能量为__________ J,能量密度为__________ ;
(2)某品牌纯电动汽车锂电池的能量密度为。该电动汽车的能耗为每消耗电能,其理论续航里程为,则该汽车锂电池的质量为__________ kg;
(3)生活中常见的电动自行车使用的是铅酸电池,其能量密度约为。已知(2)中该品牌系列纯电动汽车的质量约为,若续航里程和能耗相同,(2)中的电动汽车换用铅酸电池是否合理?请写出计算、推理过程和结论:__________ 。
能量密度
2022年,一款新的动力电池在中国问世,其能量密度达到,可实现整车续航,中国汽车产业“换道超车”的愿望正走向现实。什么是能量密度呢?能量密度是单位质量物体中储存的能量,即能量密度,其中表示物体中储存的能量,表示物体的质量。
能量密度包含多种形式,有食物能量密度、燃料能量密度(即燃料的热值)、电池能量密度等。为测量食物能量密度,可以将一定质量的食物放入测热器的燃烧室中完全燃烧,释放的能量用一定质量的水全部吸收,可以认为水吸收的能量等于食物储存的能量,再通过相关计算获得能量密度。目前提高电池能量密度是电动汽车面临的最大问题之一,在未来的发展中,我们仍然需要探索新的电池技术,实现电动汽车的真正普及。
(1)薯片是一种高能量食品,质量为的薯片完全燃烧所放出的热量全部被水吸收,可以使的水温度升高,则上述薯片储存的能量为
(2)某品牌纯电动汽车锂电池的能量密度为。该电动汽车的能耗为每消耗电能,其理论续航里程为,则该汽车锂电池的质量为
(3)生活中常见的电动自行车使用的是铅酸电池,其能量密度约为。已知(2)中该品牌系列纯电动汽车的质量约为,若续航里程和能耗相同,(2)中的电动汽车换用铅酸电池是否合理?请写出计算、推理过程和结论:
更新时间:2024-02-22 17:41:42
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解题方法
【推荐1】(1)蓄电池对外供电时,其他形式的能转化为______ 能;用摩擦的方法使物体带电的过程中,______ 能转成电能。
(2)如图,家庭电路中有一个开关和插座,两个灯泡。开关S同时控制电灯L1和L2,电灯不发光时插座也能给用电器提供电压。请设计并连接符合要求的电路______ 。
(3)如图将电阻R1、R2并联在电源两端,电流表A1示数为0.3A,电流表A示数为0.5A,此时R1消耗的功率为3.6W,则R2=______ 欧姆,请写出求解R2的思路。
(2)如图,家庭电路中有一个开关和插座,两个灯泡。开关S同时控制电灯L1和L2,电灯不发光时插座也能给用电器提供电压。请设计并连接符合要求的电路
(3)如图将电阻R1、R2并联在电源两端,电流表A1示数为0.3A,电流表A示数为0.5A,此时R1消耗的功率为3.6W,则R2=
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【推荐2】“碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的(二氧化碳)排放量,达到的相对“零排放”是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴,行驶时只排放水而无其它任何有害物质,大巴使用的氢燃料电池相当于发电机,电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极,氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后,放出的电子通过外部工作电路到达阴极,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板。
(1)氢燃料电池工作时将燃料的__________ 能转化为电能;
(2)图甲是氢燃料电池工作原理图,则电池正常工作时电池内部电流的方向为__________ ;(填“向左”或“向右”)
(3)如图乙,驾驶位有通风和加热两种功能,且能独立控制,以下简化电路可达到此要求的是________ ;
A. B.
C. D.
(4)请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议:__________ 。
(1)氢燃料电池工作时将燃料的
(2)图甲是氢燃料电池工作原理图,则电池正常工作时电池内部电流的方向为
(3)如图乙,驾驶位有通风和加热两种功能,且能独立控制,以下简化电路可达到此要求的是
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【推荐3】随着汽车科技的不断进步,混合动力汽车(简称:混动汽车)逐渐受到人们的青睐,目前广泛使用的混动汽车主要部件有:汽油机、蓄电池、电动机等,它们单独或组合向汽车提供动力。混动汽车有串联式和并联式等种类。
串联式混动汽车的工作流程如图甲所示,蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车:汽油机仅带动发电机发电,产生的电能一部分输入电动机驱动汽车,另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。
并联式混动汽车的工作流程如图乙所示,汽油机和电动机分属两套独立的工作系统,蓄电池通过电动机能单独驱动汽车,汽油机也能直接给汽车提供动力,两套系统还能同时工作驱动汽车。
(1)若某并联混动汽车在纯油模式下匀速行驶10km,完全燃烧2kg的汽油,汽车发动机的效率为30%,求汽车受到的阻力(汽油的热值取);
(2)对比甲、乙两图的工作流程,分析两种方式混动汽车在同样情况下,哪种方式混动汽车能量的利用率低?为什么?
串联式混动汽车的工作流程如图甲所示,蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车:汽油机仅带动发电机发电,产生的电能一部分输入电动机驱动汽车,另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。
并联式混动汽车的工作流程如图乙所示,汽油机和电动机分属两套独立的工作系统,蓄电池通过电动机能单独驱动汽车,汽油机也能直接给汽车提供动力,两套系统还能同时工作驱动汽车。
(1)若某并联混动汽车在纯油模式下匀速行驶10km,完全燃烧2kg的汽油,汽车发动机的效率为30%,求汽车受到的阻力(汽油的热值取);
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【推荐1】如图所示,为电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上有800 W快煮和慢炖两档,其工作过程是:按下开关,自动选择 800 W 档将汤煮至沸腾,然后自动跳至慢炖档进行保温慢炖。求:
(1)开关S拨在a时候,是快煮还是慢炖?简述理由
(2)已知R2=3R1,则慢炖档功率多大?
(3)某次炖汤,花了15分钟快煮至100℃,又用了30分钟慢炖,已知汤的质量为2kg,初温为20℃,汤的比热容为4.0×103J/(kg·℃),则汤煮至沸腾吸收了多少热量?本次炖汤共消耗了多少电能?
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(2)已知R2=3R1,则慢炖档功率多大?
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【推荐2】汽车慢慢进入每一个家庭,小明家的汽车尾部上标有“2.0 T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达56g/MJ,已知汽油的热值为4.6×107 J/kg[提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;56g/MJ表示获得1MJ(1MJ=106J)能量需要消耗56g汽油]。
(1)汽车发动机用水进行冷却,是因为______ ;
(2)56g的汽油完全燃烧时放出的热量为多少______ ?这些热量如果全部被水吸收可使10kg,初温为40℃冷却水温度升高多少℃?(一个标准大气压)______
(3)该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留整数)______
(1)汽车发动机用水进行冷却,是因为
(2)56g的汽油完全燃烧时放出的热量为多少
(3)该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留整数)
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