题目内容

每年6月份,某地区向着阳光的地方1m2的面积在1小时内得到的太阳辐射能平均为3.6×106J.有一种太阳能热水器,它接收太阳能的15根真空镀膜管总有效面积约为1.35m2,能把接收到的太阳能的50%转变为水的内能.求:[已知C=4.2×103J/kg?℃]
(1)若每天接收太阳能的时间以10小时计算,则水的内能可以增加多少?
(2)增加的内能可将质量为100kg,初温为20℃的水加热到多少摄氏度?
(3)若利用热值为3.4×106J/kg的无烟煤完全燃烧,且放出的热量全部被水吸收,要达到同样的效果,则需要多少千克的煤?
练习册系列答案
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人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出.如何充分利用和开发新能源,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题.6月5日是世界环境日,目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、潜力最大.

(1)你认为利用太阳能有哪些好处?
 

(2)太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的,我国太阳能热水器已走进了千家万户.小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m2,若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×106J,每天接受太阳能的时间以8h计算,热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能,则正常情况下,该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃?
(3)为了进一步利用太阳能,人们正在发太阳能电动车.如图甲所示是人们研制的太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电.
①制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如下表所示:
材料
技术指标
锰铜 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 较弱 较强
密度(kg?m-3 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车,你选择表中的哪种材料?若车架所用材料的体积约为5×103m3,车架的质量是多大?
②小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图乙所示,若太阳能电池的电压保持不变,调速电阻的最大阻值为50Ω.闭合开关S,当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大.此时电流表示数为5A,电动机电功率最大为960W;当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小,此时电流表示数为1A,求这时电动机的电功率是多少?假设电动三轮车电动机线圈电阻为2Ω,在水平路面上匀速直线行驶时受到的摩擦力为100N,则该电动三轮车可调速度范围为多少?

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