题目内容
4.小星家的太阳能热水器,水箱装满水时水的质量是200kg.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你解答下列问题:(1)此电热器是利用电流的热效应来工作的;
(2)水箱中水吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少千克煤气.(煤气的热值为q=3.5×107J/kg)
分析 (1)电热器是将电能转化为内能的用电器,是利用电流的热效应来工作的;
(2)已知水箱中水的质量、初温和末温以及水的比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(3)先根据热效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出煤气完全燃烧放出的热量,再根据Q放=mq求出需要燃烧煤气的质量.
解答 解:(1)电热器是将电能转化为内能的用电器,是利用电流的热效应来工作的;
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(45℃-20℃)=2.1×107J;
(3)由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得,煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{40%}$=5.25×107J;
由Q放=mq可得,需要燃烧煤气的质量:
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.25×1{0}^{7}J}{3.5×1{0}^{7}J/kg}$=1.5kg.
答:(1)热效应;
(2)水箱中水吸收的热量为2.1×107J;
(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,至少需要燃烧1.5千克煤气.
点评 本题主要考查了吸热公式、热效率公式以及燃料完全燃烧放热公式的应用,是一道较为简单的计算题.
练习册系列答案
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14.在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,下表给出了可供选择的几种导体,选用A、D两根导体可以探究导体电阻大小与材料是否有关;要探究电阻大小与长度是否有关,应选用导体A和导体B;要探究电阻的大小与横截面积是否有关,应选用A和C两根导体.
| 材料 | 镍铬丝 | 锰铜丝 | |||
| 代号 | A | B | C | D | E |
| 横截面积(mm2) | 1.2 | 1.2 | 0.8 | 1.2 | 1.2 |
| 长度(m) | 1.5 | 0.5 | 1.5 | 1.5 | 0.5 |
19.
在“观察水的沸腾”的实验中:
(1)小明在水温升高到90°C时开始每隔1min记录一次水的温度.记录的数据如下表所示,其中在第2min记录数据时,温度计的示数如图丙所示,请将读数填在表内的空格处.
(2)从表格中可以看出水的沸点是99°C,水在沸腾时温度变化的特点是吸热温度不变.
(3)小明实验结束后发现有些实验小组的水还没有加热至沸腾,请你说出两条缩短加热时间的方法①适当减少水量;②适当提高水温.
(4)端午节煮粽子时,水烧开后小李认为要继续旺火加热,能先将粽子煮熟;小明则认为要改用小火加热,两种方法能同时将粽子煮熟.你认为谁的想法更合理?请写出理由:小明的想法更合理;只要能维持水沸腾,不论用大火还是小火,水的温度都不再改变(或火太大,既浪费能源,又会使水因剧烈汽化而容易干锅).
| 时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 温度/°C | 90 | 92 | 96 | 98 | 99 | 99 | 99 |
(2)从表格中可以看出水的沸点是99°C,水在沸腾时温度变化的特点是吸热温度不变.
(3)小明实验结束后发现有些实验小组的水还没有加热至沸腾,请你说出两条缩短加热时间的方法①适当减少水量;②适当提高水温.
(4)端午节煮粽子时,水烧开后小李认为要继续旺火加热,能先将粽子煮熟;小明则认为要改用小火加热,两种方法能同时将粽子煮熟.你认为谁的想法更合理?请写出理由:小明的想法更合理;只要能维持水沸腾,不论用大火还是小火,水的温度都不再改变(或火太大,既浪费能源,又会使水因剧烈汽化而容易干锅).