近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升,但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少,小刚调查发现,煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因.为此小刚想,能否利用所学的知识对大棚进行节能改造,评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性.查询资料可知,本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68×107 J,煤的热值为3×107 J/kg.请你帮助他完成下列计算,为小刚的评估提供依据.
(1)如果这些能量的90%被水吸收,可使多少千克的水从20 ℃升高到70 ℃?
(2)用集热管每平方米接收的太阳能替代煤,可节约煤多少千克?(煤完全燃烧)
(3)请写出一条太阳能的优点或缺点.
(1)如果这些能量的90%被水吸收,可使多少千克的水从20 ℃升高到70 ℃?
(2)用集热管每平方米接收的太阳能替代煤,可节约煤多少千克?(煤完全燃烧)
(3)请写出一条太阳能的优点或缺点.
更新时间:2017-08-22 13:58:07
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【推荐1】某电热水器有加热和保温两种状态,其内部简化电路如图甲所示,它由控制电路和工作电路两部分组成,其中为热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示。当开关和S都闭合时,电热水器开始工作;当温度t达到时,磁铁才会把衔铁吸下,使B、C两个触点接通。[已知,,]
(1)随着温度的升高,热敏电阻的阻值
(2)电热水器处于加热状态时电功率为多少
(3)若通电加热时电水器的加热效率为84%,电热水器将2kg的水从25℃加热到55℃需要多长时间
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【推荐2】如图所示,2013年2月15日,一颗数十吨的陨石被地球俘获,在加速下落的过程中,陨石与大气剧烈摩擦,迅速升温,猛烈燃烧,犹如一颗火球扑向俄罗斯.
(1)假设大气层的高度为h,陨石的质量为m,若下落过程中陨石的重力所做的功完全转化为陨石的内能,请推导陨石升高的温度与高度关系的表达式.(陨石的比热容用字母c表示)__________
(2)假设一个冰雹从100m的高空落下,它的重力所做的功完全转化为内能,冰雹上升的温度为多少?[冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃),计算结果保留两位小数].________
(1)假设大气层的高度为h,陨石的质量为m,若下落过程中陨石的重力所做的功完全转化为陨石的内能,请推导陨石升高的温度与高度关系的表达式.(陨石的比热容用字母c表示)
(2)假设一个冰雹从100m的高空落下,它的重力所做的功完全转化为内能,冰雹上升的温度为多少?[冰的比热容为2.1×103J/(kg•℃),计算结果保留两位小数].
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【推荐3】如图甲所示为家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶),图乙是该电水壶的铭牌,水壶上的最大容量已模糊不清.冬冬用这种水壶装满水后烧水,测得水的初温是18℃,通电260s,水烧开(在一个标准大气压下水的沸点为100℃).通过计算,回答下列问题:
(1)该水壶正常工作时的电阻?_____________________
(2)水从18℃烧开到100℃所吸收的热量是3.444×105J,算一算该电水壶装水的最大容量是多少千克?_____________________
(3)加热过程中电水壶消耗的电能是多少焦耳?_____________________
(4)比较(2)、(3)问中的两个数据,你认为合理吗?如不合理,请至少说出造成不合理的一种原因._____________________
(1)该水壶正常工作时的电阻?
(2)水从18℃烧开到100℃所吸收的热量是3.444×105J,算一算该电水壶装水的最大容量是多少千克?
(3)加热过程中电水壶消耗的电能是多少焦耳?
(4)比较(2)、(3)问中的两个数据,你认为合理吗?如不合理,请至少说出造成不合理的一种原因.
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【推荐1】宁夏是我国石油天然气管道线路较长,较密集的省份之一,“西气东输”在宁夏境内共有1395.5km天然气管道。“西气东输”工程中,西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区。已知天然气,煤的热值分别是,。
(1)天然气与煤相比较,从热学角度分析它突出的优点是_____ ;从环境保护的角度分析它突出的优点是_____ 。
(2)在天然气燃烧的过程中,_____ 能转化为_____ 能。
(3)10kg水温度从40升高到50吸收的热量,由燃烧煤提供,需要完全燃烧多少kg煤?_____ [完全燃烧煤放出的热量全部被水吸收;水的比热容是4.2。
(1)天然气与煤相比较,从热学角度分析它突出的优点是
(2)在天然气燃烧的过程中,
(3)10kg水温度从40升高到50吸收的热量,由燃烧煤提供,需要完全燃烧多少kg煤?
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解题方法
【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象如图所示。已知酒精的热值是3×107J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精。那么请问:
(1)经分析:图__________ 是沙子吸热升温的图象;
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量__________ ?
(3)加热满2min时酒精完全燃烧过程中热量的利用率是多少__________ ?
(4)试求出沙子的比热容__________ 。
(1)经分析:图
(2)加热满2min时,水吸收了多少热量
(3)加热满2min时酒精完全燃烧过程中热量的利用率是多少
(4)试求出沙子的比热容
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【推荐3】如图甲是一架战斗机在进行“眼镜蛇机动”时的部分过程图,这一高难度动作的完成要依靠战机先进的“矢量发动机”技术,矢量发动机可以大范围调整喷气口的方向,从而获得不同方向的推力,实现战机的灵活转向。2018年11月6日的珠海航展上,我国国产歼-10B(图乙)推力矢量验证机为全世界奉上了中国首次“眼镜蛇机动”表演。
(1)图甲中的战机要想完成如图所示的眼镜蛇动作,则需要让尾部的矢量发动机喷口朝向向_________ (选填“上”或“下”)调节;该战机在矢量发动机的喷气助力作用下可以完成各种大仰角动作,这说明力可以 _________ ;
(2)若15t重的歼-10B战机与地面的接触面积为2m2,则它对地面的压强是多少_________ ;
(3)歼-10B战机巡航时所受的阻力与速度的平方成正比,部分数据如表格所示,那么当该机以的速度匀速巡航时,发动机的功率是多少_________ ;
(4)歼-10B战机的最大载油量为10t,它所搭载的矢量发动机的能量转化效率为48%,那么当战机满油并且以的速度巡航时,不考虑战机的返航问题,则它的最大航程是多少?_________ (歼-10B使用的航空燃油的热值)
(1)图甲中的战机要想完成如图所示的眼镜蛇动作,则需要让尾部的矢量发动机喷口朝向向
(2)若15t重的歼-10B战机与地面的接触面积为2m2,则它对地面的压强是多少
(3)歼-10B战机巡航时所受的阻力与速度的平方成正比,部分数据如表格所示,那么当该机以的速度匀速巡航时,发动机的功率是多少
100 | 200 | |
(4)歼-10B战机的最大载油量为10t,它所搭载的矢量发动机的能量转化效率为48%,那么当战机满油并且以的速度巡航时,不考虑战机的返航问题,则它的最大航程是多少?
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解题方法
【推荐1】在我国随着人民生活水平的不断提高,油电混合汽车已经走进了很多普通的家庭,它是一款既可以用电驱动也可以燃烧燃料驱动车辆的汽车,最近小王家也购买了一辆油电混合小汽车。小王十分高兴,将汽车里里外外看了个遍,并且进行了认真的思考,发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面就是他思考的问题,请你帮他补充完整。
(1)汽车上很多地方都用到了物理知识,下列现象所对应的解释不合理的是______ 。
A.打开油箱盖会闻到汽油的味道——扩散现象
B.油电混合汽车既可以用电驱动也可以燃烧燃料驱动车辆——减少对大气的污染
C.小排量的车一般经济省油——发动机的效率低
D.空调车车窗玻璃设计为双层——减少车内外热量的传递
(2)一台单缸四冲程汽油机,若飞轮转速是1200r/min,该汽油机每秒钟内完成______ 个冲程,曲轴转______ 圈,对外做功______ 次。
(3)若汽车油箱用的汽油热值为4.6×107J/kg,当该车以20m/s 的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油5kg,汽车发动机输出的功率为12kW,牵引力做的功为______ J,则汽车发动机的效率为______ 。(保留整数)
(1)汽车上很多地方都用到了物理知识,下列现象所对应的解释不合理的是
A.打开油箱盖会闻到汽油的味道——扩散现象
B.油电混合汽车既可以用电驱动也可以燃烧燃料驱动车辆——减少对大气的污染
C.小排量的车一般经济省油——发动机的效率低
D.空调车车窗玻璃设计为双层——减少车内外热量的传递
(2)一台单缸四冲程汽油机,若飞轮转速是1200r/min,该汽油机每秒钟内完成
(3)若汽车油箱用的汽油热值为4.6×107J/kg,当该车以20m/s 的速度匀速行驶100km时所消耗的汽油5kg,汽车发动机输出的功率为12kW,牵引力做的功为
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【推荐2】如下图甲是我国某公路两旁风光互补路灯系统的外景,其中的风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成;该风力发电机的输出功率与风速的关系图像如图乙所示.请回答:
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、_____ (填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)风力发电机利用_____ 原理把 _____ 转化为电能;
(3)由图乙图像可知,能使该风力发电机组产生电能的风速范围是_____ (用图像中的字母表示);
(4)下表给出的是在不同风速下该风力发电机的输出功率.请根据表中信息回答:
①当风速为8 m/s时,该风力发电机的输出功率为_____ W;
②当风速为16 m/s时,这台风力发电机工作1 s所产生的电能可供1只“12 V 60W”电灯正常工作2 s,那么风力发电机发电的效率为_____ .
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、
(2)风力发电机利用
(3)由图乙图像可知,能使该风力发电机组产生电能的风速范围是
(4)下表给出的是在不同风速下该风力发电机的输出功率.请根据表中信息回答:
平均风速(m/s) | 2 | 4 | 8 | 16 |
输出功率(W) | 1.25 | 10 | 640 |
①当风速为8 m/s时,该风力发电机的输出功率为
②当风速为16 m/s时,这台风力发电机工作1 s所产生的电能可供1只“12 V 60W”电灯正常工作2 s,那么风力发电机发电的效率为
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(0.65)
解题方法
【推荐3】近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。
(1)现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的汽油机。如图所示的汽油机正处在______ 冲程;
(2)由于过度开发和使用加剧了不可再生能源的消耗,现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源,其中普通汽油体积占90%,乙醇(即酒精)体积占10%。某型号汽车使用上述乙醇汽油在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为920N,每行驶100km耗油10kg。则10kg乙醇汽油完全燃烧放出的热量是多少焦______ ?(乙醇汽油热值);
(3)该车此时的效率为多少______ ?
(1)现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的汽油机。如图所示的汽油机正处在
(2)由于过度开发和使用加剧了不可再生能源的消耗,现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源,其中普通汽油体积占90%,乙醇(即酒精)体积占10%。某型号汽车使用上述乙醇汽油在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为920N,每行驶100km耗油10kg。则10kg乙醇汽油完全燃烧放出的热量是多少焦
(3)该车此时的效率为多少
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【推荐1】在耗用各种能源时,对环境是否会造成破坏呢?在下表中,用“√”表示大量耗用该类能源对环境会有明显破坏,用“×”表示对环境不会造成明显破坏。
能源种类 产生的环境问题 | 石油和天然气 | 煤 | 水力发电 | 核能 | 柴薪 |
空气污染 | |||||
废物 | |||||
有害辐射 | |||||
水土流失和沙漠化 (破坏生态平衡) |
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解题方法
【推荐2】如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机主要由风机叶片和发动机组成.
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、_____ (选填“可再生”或“不可再生”)能源.
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小、硬度_____ (选填“大”或“小”)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向_____ (选填“上”或“下”)的力使风叶旋转.
(3)风叶产生的动力通过转动系统传递给发电机,利用_____ 原理,实际机械能转化为电能.
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图象得到的下列信息,正确的有_____
A、只要有风,机组就能产生电能
B、风速过大,机组不会产生电能
C、风速越大,机组产生的电功率一定越大
D、风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(5)下表给出了再不同风速下某风机获得的能量:
对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是_____ (用文字叙述).
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小、硬度
(3)风叶产生的动力通过转动系统传递给发电机,利用
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图象得到的下列信息,正确的有
A、只要有风,机组就能产生电能
B、风速过大,机组不会产生电能
C、风速越大,机组产生的电功率一定越大
D、风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(5)下表给出了再不同风速下某风机获得的能量:
平均风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
1s内获得的能量(×104J) | 1 | 8 | 27 | 64 |
对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是
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解题方法
【推荐3】小丽在学习了热学知识后,她想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量,于是仔细记录了她家每天烧水、煮饭、炒菜的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天将30kg 20℃的水烧开(在1标准大气压下)
(1)小丽家每天烧水做饭需要多少热量?
(2)如普通煤的热值为3×107 J/kg,从理论上讲小丽家每天烧水做饭需要多少千克的煤?
(3)小丽家实际每天的用煤量是2kg,由此她算出她家炉子的效率是16.8%,她家煤炉效率低的原因是什么?
(4)从大的方面来看,家里煤炉除了效率低,浪费能源外,另一个主要缺点是什么?
(1)小丽家每天烧水做饭需要多少热量?
(2)如普通煤的热值为3×107 J/kg,从理论上讲小丽家每天烧水做饭需要多少千克的煤?
(3)小丽家实际每天的用煤量是2kg,由此她算出她家炉子的效率是16.8%,她家煤炉效率低的原因是什么?
(4)从大的方面来看,家里煤炉除了效率低,浪费能源外,另一个主要缺点是什么?
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