精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
11.有一种电能辅助式太阳能热水器,晴天时它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.2m2,能将接收的太阳能的40%转化为水的内能;阴雨天时用电加热,电热管上标有“220V 1500W”.
(1)晴天时,用太阳能加热,每年6、7月份某地区向着阳光的地方平均1m2的面积在1h内得到4.2×106J的太阳能,如果每天接收太阳能的时间以10h计算,可以将100kg、初温为20℃的水加热到多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)阴雨天时需用电加热,如果所消耗的电能全部转化为水的内能,热水器在额定电压下工作时,将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间?

分析 (1)首先计算出太阳能释放的能量E,即为功率×时间×面积,这些能量的40%可转化为水吸收的热量,根据热量的计算公式为Q=cm△t,可以计算出水升高的温度,那么水加热到的温度为初始温度+升高的温度;
(2)当用电能加热时,电能释放的能量与水吸收的热量是相等的,根据W=Pt,从而计算出需要的时间.

解答 解:(1)水所吸收的热量:
Q=W1Stη=4.2×106J/(m2•h)×1.25m2×10h×40%=2.1×107J
由Q=cm(t-t0)可得水能加热的温度:
t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$+t0=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•°C)×100kg}$+20℃=70℃;
(2)所消耗的电能全部转化为水的内能,W=Q,
由P=$\frac{W}{t}$可得用电能所需要的时间:
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{{Q}_{吸}}{P}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{1500W}$=14000s≈4h.
答:(1)可以将100kg、初温为20℃的水加热到70℃;
(2)用电能将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需4小时.

点评 本题主要考查了太阳能热水器的热量计算、根据电功率公式求解加热时间,属于电能和热量结合的题目,有一定难度.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

1.小明坐在行驶的公共汽车上,他相对于公路旁的树来说是运动的(选填“运动”或“静止”).鞋底有条纹,是为了增大摩擦力(选填“增大”、“减小”).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

2.实验探究题
①在探究“滑动摩檫力的大小与哪些因素有关”的实验中,小明的两次实验如图1甲、乙所示.
a、用弹簧测力计在水平方向向右匀速拉动物体.
b、如乙图所示,若拉动的木块上再放一个砝码,则发现弹簧测力计示数变大,说明在接触面积粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大.
②如图2是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置.
a、运用质量不同的两个小球,从高度相同的斜面上滑下,为的是让它们在达到水平面时速度相同.
b、通过观察物体被撞击后向前滑行距离的远近可看出动能与质量的关系,上述过程中,除了转换法,还用了控制变量法的方法.
③小明用调节好的天平测金属块的质量,天平平衡时,右盘中所加的砝码和游码位置如图3所示,则所测金属块的质量是76.4g.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

19.如图1所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示,在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N,此斜面的长为5m,高为1m,这箱货物重为1500N.

(1)0~5s内,这箱货物处于静止状态,工人所做的功为0J.
(2)5~30s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?
(3)该斜面的机械效率是多少?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

6.小明乘坐兰新高铁由兰州途经达坂城到乌鲁木齐.
(1)小明购票时,使用磁条式银行卡交费,刷卡是利用磁生电的原理(选填“电生磁”或“磁生电”).
(2)列车进入达坂城风区时,小明看到一片壮观的发电风车,风车将风能转化为电能,风是由于空气受热体积增大,密度变小而上升,周围冷空气流过来而形成的.
(3)高铁铁轨接口处的间隙很小,这是在声源处控制噪声,制作高铁铁轨所用材料的伸缩性受温度影响较小.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

16.对于图中所示的四幅图,以下说法正确的是(  )
A.甲图中通电导线周围存在着磁场,如果将小磁针移走,该磁场将消失
B.乙图中闭合开关,通电螺线管右端为N极
C.丙图中闭合开关,保持电流方向不变,对调磁体的N、S极,导体的运动方向不变
D.丁图中绝缘体接触验电器金属球后验电器的金属箔张开一定角度,说明该棒带正电

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

3.下列说法正确的是(  )
A.物体受平衡力的作用一定处于静止状态
B.力是改变物体运动状态的原因
C.惯性的大小与速度有关
D.同种电荷相吸引,异种电荷相排斥

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

20.电冰箱是常用家用电器,其内部结构如图所示.它是利用制冷剂把冰箱里的热“搬运”到冰箱的外面,使冰箱内部温度降低,请根据你对冰箱的认识及所学的物理知识回答以下问题:
(1)冰箱内的压缩机与照明灯的连接方式是串联还是并联?为什么?
(2)冰箱里面温度较低,而外壳摸起来却较热.请说明冰箱外壳较热的主要原因是什么?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

1.有一体积为20cm3的均匀固体,用天平测得它的质量为160g,下列说法正确的是(  )
A.用天平测它的质量时,砝码应放在天平左盘
B.此固体的密度为8×103kg/m3
C.把此固体带到月球上,质量变为原来的$\frac{1}{6}$
D.把此固体截去一半,剩余部分密度为4×103kg/m3

查看答案和解析>>

同步练习册答案