题目内容
【题目】如图甲所示,在标准大气压下,用烧水效率为28%的普通煤炉把壶内初温为20℃、质量为5kg的水烧开,需完全燃烧煤的质量为kg.为提高煤炉效率,某大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,则双加热煤炉的烧水效率是 . [q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg℃)]![]()
【答案】0.2;42%
【解析】解:(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃,5kg水烧开,水吸收的热量:Q吸=c水m水△t1=4.2×103J/(kg℃)×5kg×(100℃20℃)=1.68×106J,普通煤炉的烧水效率为28%,由η=
可得煤完全燃烧放出的热量:Q放=Q吸η=1.68×106J×28%=6×106J,由Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量:m煤=
=0.2kg;
(2)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,则炉壁间水吸收的热量:Q′吸=c水m′水△t2=4.2×103J/(kg℃)×10kg×(40℃20℃)=8.4×105J,而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,所以,双加热煤炉中水吸收的总热量:Q吸总=Q吸+Q′吸=1.68×106J+8.4×105J=2.52×106J,由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,所以,双加热煤炉的烧水效率:η′=
×100%=42%.
故答案为:0.2;42%.
(1)利用吸热公式求水吸收的热量;知道普通煤炉的烧水效率,利用效率公式可得煤完全燃烧放出的热量;利用Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量;
(2)由题知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量;因壶内水吸收热量不变,则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量(有用能量);因双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变,利用效率公式求出双加热煤炉的烧水效率.
【题目】在“探究串联电路的电压”实验中,小华同学设计了如图所示的电路.![]()
(1)在连接电路中,开关应该处于状态;实验中最好选用 (选填”相同”或”不同”)规格的灯泡.
(2)根据电路图连接好电路,闭合开关后,电压表指针发生如图乙所示的偏转,原因是改正错误后,再次闭合开关进行实验,她发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0V,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是 .
(3)故障排除后,小华根据电路图做了三次实验,并记录了数据.其中第三次实验测总电压时,表盘示数如图丙所示,请将该次数据填入下面表格中.分析下表中的数据,可得出的结论为: .
实验次数 | L1两端的电压/V | L2两端的电压/V | 串联总电压/V |
1 | 1.4 | 1.4 | 2.8 |
2 | 1.2 | 1.6 | 2.8 |
3 | 1.1 | 1.7 |