题目内容
【题目】一个简易的太阳能热水器,它的主要部分是一个敞口水箱,水箱内水深0.5m,水的质量为200kg.在阳光照射下,水的温度从20℃上升到35℃.水的比热容是4.2×103J/(kg℃),水的密度是1.0×103kg/m3 , 煤的热值是3.0×107J/kg,g取10N/kg.试求:
(1)水对水箱底的压强是多大?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)这些热量相当于完全燃烧多少千克煤所放出的热量?
【答案】
(1)解:水对水箱底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa;
答:水对水箱底的压强是5000Pa;
(2)解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg℃)×200kg×(35℃﹣20℃)
=1.26×107J;
答:水吸收的热量是1.26×107J;
(3)解:由题意可知,煤完全燃烧释放的热量:
Q放=Q吸=1.26×107J;
由Q放=mq可得,需要煤的质量:
m′= = =0.42kg.
答:这些热量相当于完全燃烧0.42千克煤所放出的热量.
【解析】(1)知道水箱内水深,根据p=ρgh求出水对水箱底的压强;(2)知道水的质量和温度的变化以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(3)由题意可知煤完全燃烧释放的热量,根据Q放=mq求出需要煤的质量.
【题目】超声波加湿器通电工作时,雾化片产生每秒170万次的高频率振动,将水抛离水面雾化成大量1μm~5μm的超微粒子(水雾),吹散到空气中使空气湿润,改变空气的湿度. 图甲所示是某型号超声波加湿器,下表为其部分技术参数,其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积;循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积;加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值.
额定加湿量Q额 | 15L/h |
额定电压U额 | 220V |
额定功率P额 | 660W |
水箱容量V | 30L |
加湿效率k | ≥1.2×10﹣2L/(hW) |
(1)水雾化成超微粒子的过程(选填是或不是)汽化现象.加湿器正常工作时电流为A,加满水后最多能加湿h.
(2)在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作30min,标有“3000imp/kWh”的电能表指示灯闪烁了720次,此过程中加湿器的实际功率多少W?加湿器的加湿量Q实至少为多少L/h?
(3)超声波内部有一个湿度监测装置,利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量.图乙中为该湿度监测装置的电路图,已知电源电压为24V,定值电阻R0的阻值为120Ω,电流表的量程为0~100mA,电压表的量程为0~15V,湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示,请你根据该电路计算湿度监测装置能够测量的湿度范围.