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14.某款燃气热水器,铭牌标有“3.78×107J/h”字样(表示每小时对水放出3.78×107J的热量).此款热水器具有两种加热供水方式;第一种能使出水温度提高25℃,出水量为5L/min,第二种能使出水温度提高40℃,出水量为3L/min,请根据以上说明,计算出燃气热水器在第二种方式下应用的效率?(Q=3.78×107J/h)
使用方式出水温度t/℃1min出水量V/L
第一种255
第二种403

分析 根据铭牌求出每分钟放出的热量Q;根据出水量求出每分钟出水的质量;根据Q=cm△t求出水吸收的热量;根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出效率.

解答 解:铭牌标有“3.78×107J/h”字样,则1min放出的热量为:Q=$\frac{3.78×1{0}^{7}J}{60}$=6.3×105J;
1min的出水的体积为3L,则水的质量为:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=3kg;
水吸收的热量为:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×40℃=5.04×105J;
计算出燃气热水器在第二种方式下应用的效率为:η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{6.3×1{0}^{5}J}$=80%.
答:燃气热水器在第二种方式下应用的效率为80%.

点评 本题考查了质量的计算、吸热公式的应用、效率的计算,是一道基础题.

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表一
钢球撞击时的速度为v=1m/s

钢球质量
m/g
木块滑行距离
s/cm
110010
220020
330030
表二
钢球质量为m=100g

钢球撞击速度
v/m•s-1
木块滑行距离
s/cm
1110
2240
3390
(3)为了进一步探究动能与质量和速度的关系.某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示.
分析表一中的数据可以得出动能与质量的关系是:速度一定时,动能与质量成正比.
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