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小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,热水器的水箱离地面高12m.现需要将初温为10℃、体积为80L的水加热到60℃,g取10N/kg,c=4.2×103J/(kg?℃),则:
(1)80L水的质量是多少?
(2)这些水需要吸收多少热量?
(3)把这些水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对水做多少功?
分析:(1)已知水的密度与水的体积,由密度公式的变形公式可以求出水的质量.
(2)已知水的比热容与水的质量、初末温度,由热量公式可以求出水吸收的热量.
(3)求出水的重力,然后由功的公式G=Gh求出把水送到水箱做的功.
解答:解:(1)水的体积V=80L=0.08m3
∵ρ=
m
V

∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×0.08m3=80kg;
(2)水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×80kg×(60℃-10℃)=1.68×107J;
(3)水的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N,
把水送到水箱,做的功W=Fs=Gh=800N×12m=9600J;
答:(1)80L水的质量是80kg.
(2)这些水需要吸收1.68×107J的热量.
(3)把这些水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对水做9600J的功.
点评:本题考查了水的质量、水吸收的热量、把水送到水箱中做的功的计算,是一道综合计算题,熟练应用密度公式的变形公式、热量公式、功的公式即可正确解题,解题时注意单位换算.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,它可接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m2,可将接收的太阳能的40%转化为水的内能,热水器的水箱离地面高12m.内装质量为100kg的水,g取10N/kg,c=4.2×103J/(kg?℃).
(1)把这些水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对水做多少功?
(2)6月份的晴天,盐城地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1h内得到的太阳能为4.2×106J,如果每天接收太阳能的时间以10h计算,可以将100kg、初温为30℃的水加热到多高温度?

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科目:初中物理 来源: 题型:

小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,现需要将初温为10℃、质量为80kg的水加热到60℃,则这些水需要吸收多少热量?(c=4.2×103J/(kg?℃)

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小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,它可接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m2,可将接收的太阳能的40%转化为水的内能,热水器的水箱离地面高12m.内装质量为100kg的水,g取10N/kg,c=4.2×103J/(kg?℃).
(1)把这些水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对水做多少功?
(2)6月份的晴天,萍乡地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1h内得到的太阳能为4.2×106J,如果每天接收太阳能的时间以10h计算,可以将100kg、初温为30℃的水加热到多高温度?
(3)请你说出使用太阳能热水器的优点.(至少说出一点)

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科目:初中物理 来源: 题型:

小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,热水器的水箱离地面高12m.现需要将初温为10℃、质量为80kg的水加热到60℃,g取10N/kg,c=4.2×103J/(kg?℃),则:
(1)把这些水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对水做多少功?
(2)这些水需要吸收多少热量?
(3)若这些热量由额定功率为1000W的电热水器提供,至少需要加热多长时间?

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