题目内容
3.目前市场上出现了一种新型热水器--空气能热水器,它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置.其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量为Q1,消耗的电能为Q2,通过热交换使热水得到的能量为Q3,即Q3=Q1+Q2,所以它的热效率($\frac{{Q}_{3}}{{Q}_{2}}$的比值)可以达到300%~500%.问:[天然气的热值q=8.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)](1)空气能热水器将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃,水吸收的热量是多少?
(2)若空气能热水器的热效率是400%,将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃消耗的电能是多少?
(3)这些热量相当于完全燃烧多少kg的天然气放出的热量.
分析 (1)知道水的质量、比热容、升高的温度,根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量.
(2)水吸收的热量另一种用空气能热水器加热,利用已知根据η=$\frac{{Q}_{3}}{{Q}_{2}}$求出消耗的电能;
(3)根据Q=mq即可求出燃烧天然气的质量.
解答 解:(1)水吸收的热量:Q3=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃-15℃)=1.05×107J;
(2))由η=$\frac{{Q}_{3}}{{Q}_{2}}$可得,空气能热水器消耗电能:Q2=$\frac{{Q}_{3}}{η}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{400%}$=2.625×106J;
(3)由Q=mq可知,m=$\frac{{Q}_{2}}{q}$=$\frac{2.625×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{7}J/kg}$≈0.031kg.
答:(1)空气能热水器将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃,水吸收的热量是1.05×107J;
(2)若空气能热水器的热效率是400%,将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃消耗的电能是2.625×106J;
(3)这些热量相当于完全燃烧0.031kg天然气放出的热量.
点评 本题考查热量的计算,注意空气能热水器属于新产品,针对新产品及重大事件,都是中考的热点,一定要关注.
练习册系列答案
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13.
LED灯是一种新型的环保节能灯,小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验(其中R0为光敏电阻,其电阻值与光照强度成反比)其实验步骤如下:
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与热敏电阻的距离约为30cm.闭合开关S和S1,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表.
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验.
根据小梦的探究,请回答:
(1)温度升高的灯,代表发热多,能量损失大(选填“大”、“小”).从表格数据看,电能转化为内能最多的灯是白炽灯,这是通过观察盒内末温来比较的.
(2)光照强的灯,RO的阻值小,此时电流表的示数就会变大(选填“大”、“小”).从表格数据看,电能转化为光能最多的灯是LED灯,这是通过观察电流表示数来比较的.
(3)LED灯的发光效率较高(填“高”或“低”).
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与热敏电阻的距离约为30cm.闭合开关S和S1,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表.
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验.
| 灯泡类型 | 盒内初温 | 盒内末温 | 电流表示数 |
| 白炽灯 | 20℃ | 78℃ | 6mA |
| 普通节能灯 | 20℃ | 50℃ | 15m A |
| LED灯 | 20℃ | 35℃ | 60m A |
(1)温度升高的灯,代表发热多,能量损失大(选填“大”、“小”).从表格数据看,电能转化为内能最多的灯是白炽灯,这是通过观察盒内末温来比较的.
(2)光照强的灯,RO的阻值小,此时电流表的示数就会变大(选填“大”、“小”).从表格数据看,电能转化为光能最多的灯是LED灯,这是通过观察电流表示数来比较的.
(3)LED灯的发光效率较高(填“高”或“低”).
14.下列关于摩擦的说法错误的是( )
| A. | 冬天冰雪封路时,汽车车轮装上防滑链是通过增加粗糙程度来增大摩擦力的 | |
| B. | 用力捏自行车的刹车闸,是通过增大压力来增大摩擦力的 | |
| C. | 气垫船通过向船底下喷气,使接触面彼此离开,可以减小摩擦力 | |
| D. | 机器上安装滚动轴承,是利用滚动摩擦比滑动摩擦大的原理来增大摩擦力的 |
8.人骑自行车下坡时,速度越来越快,下列关于这一运动过程的说法中,不正确的是( )
| A. | 人与车的动能增大,重力势能增大 | B. | 人与车的动能增大,重力势能减少 | ||
| C. | 人与车的动能减少,重力势能增大 | D. | 人与车的动能不变,重力势能不变 |
15.我们经常会利用某物质的独特属性做实验.如图所示的探究实验中利用物质的某种属性的说法正确的是( )
| A. | 摩擦起电实验利用塑料导电性好 | B. | 奥斯特实验利用小磁针有磁性 | ||
| C. | 托里拆利实验利用水银的密度 | D. | 探究压力作用效果利用海绵硬度小 |
10.下列说法正确的是( )
| A. | 一个物体吸收热量时,温度不一定升高 | |
| B. | 物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关 | |
| C. | 内燃机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内物质的内能 | |
| D. | 热量总是从内能高的物体传递给内能低的物体 |