题目内容
10.小华尝试估测家里使用的天然气热水器的热效率.他把家里自动洗衣机的“水量”设为40L(相当于40kg),用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机自动停止注水.已知当时自来水温度是15℃,热水器输出热水的温度是40℃,观察天然气表发现注水前后消耗了0.16m3天然气.(C水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=3.2×107J/m3)求:(1)洗衣机里的水吸收的热量.
(2)天然气完全燃烧放出的热量.
(3)国家出台的《家用燃气快速热水器能效限定值及能效等级》把燃气热水器的能效等级分成了三等:能效最低的为3级,热效率值不低于84%;2级热效率值不低于88%;1级能效最高,热效率值不低于96%.请通过计算,说明他家热水器的热效率值是否达到国家标准.
分析 (1)根据水的体积,利用Q吸=cm△t=cρV水△t即可求出洗衣机中的水所吸收的热量;
(2)热水器加热过程中天然气释放的能量根据Q=qV即可求出;
(3)根据水吸收热量与天然完全燃烧放出热量计算出热水器的效率,比较可得出结论.
解答 解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm△t=cρV水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×40×10-3m3×(40℃-15℃)=4.2×106J;
(2)天然气释放的能量:Q放=qV=3.2×107J/m3×0.16m3=5.12×106J;
(3)该热水器的热效率:η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{5.12×1{0}^{6}J}$×100%≈82%,
由于82%<84%,小华家热水器未达到国家标准.
答:(1)40L水吸收的热量为4.2×106J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量为5.12×106J;
(3)小华家热水器未达到国家标准.
点评 本题为热量的综合计算题,考查了学生对燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用,属于中档题.
练习册系列答案
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20.一电热暖水器储水箱内有8kg、20℃的水,把它加热到60℃,水需吸收多少焦的热量?若用热值为4.2×107J/kg的煤油加热,且假设煤油完全燃烧放出的热量为80%被水吸收,则需燃烧煤油多少千克?
18.下列物体中属于光源的是( )
| A. | 放映中的投影仪屏幕 | B. | 明亮刺眼的玻璃幕墙 | ||
| C. | 播放节目的电子大屏幕 | D. | 正月十五皎洁的满月 |
5.
小豫在公园里看到一个小孩在荡秋千.她发现无论小孩的秋千摆荡得高还是低,来回摆动一交的时间好像并没有不同;当小孩离开后,秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相同.那么秋千来回摆动一次的时间会受什么因素影响呢?她做出了以下猜想:
A.可能与秋千摆动的幅度有关;
B.可能与秋千和人的质量有关;
C.可能与秋千吊绳的长度有关.
她决定用单摆来模拟秋千,探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关,于是她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材.实验装置如图甲所示.
(1)实验器材中还应该有:秒表
(2)小豫完成了实验并将数据记入上表,分析数据可知:单摆来回摆动一次的时间只与摆长有关,该实验所用的科学探究方法是:控制变量法.
(3)在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P,将摆球从A点释放,摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动,到达B点后再摆回,如此往复,如图乙所示.若摆长为0.8m,则单摆在A、B 两点间来回摆动一次所需时间应小于1.8s(选填:“大于”、“小于”或“等于”).
(4)不计空气阻力及线与铁钉的摩擦,摆球到达的A、B两点是在同一水平线上(选填:“是”或“不是”).
A.可能与秋千摆动的幅度有关;
B.可能与秋千和人的质量有关;
C.可能与秋千吊绳的长度有关.
她决定用单摆来模拟秋千,探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关,于是她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材.实验装置如图甲所示.
(1)实验器材中还应该有:秒表
| 实验次数 | 摆幅(m) | 小球质量(kg) | 摆长(m) | 时间(s) |
| 1 | 0.1 | 0.03 | 0.8 | 1.8 |
| 2 | 0.1 | 0.04 | 0.8 | 1.8 |
| 3 | 0.2 | 0.04 | 0.8 | 1.8 |
| 4 | 0.2 | 0.04 | 1 | 2.0 |
(3)在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P,将摆球从A点释放,摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动,到达B点后再摆回,如此往复,如图乙所示.若摆长为0.8m,则单摆在A、B 两点间来回摆动一次所需时间应小于1.8s(选填:“大于”、“小于”或“等于”).
(4)不计空气阻力及线与铁钉的摩擦,摆球到达的A、B两点是在同一水平线上(选填:“是”或“不是”).
15.重力为90牛的物体受到25牛的水平拉力作用后,在水平地面上向右作匀速直线运动,则物体受到地面的弹力是( )
| A. | 25牛,方向竖直向上 | B. | 90牛,方向竖直向上 | ||
| C. | 25牛,方向竖直向下 | D. | 90牛,方向竖直向下 |
19.一个成年人正常步行的10min,行走的路程最接近于( )
| A. | 7m | B. | 70m | C. | 700m | D. | 7000m |