同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道热电站既能发电,又能供热,随着热电站技术不断更新,煤的燃烧程度比传统火电站更充分.为深入了解,他们对某热电站进行调查,获取信息如下:
| 工作时间 | 燃煤 | 发电总功率 | 废气 | |
| ××热电站 | 20 h | 4000 t | 5×105kW | 向周边居民供热 3.4×1013J |
(1)①4000t煤完全燃烧放出多少热量?②20h发电多少千瓦时?(q煤=3×107J/kg)
(2)该热电站的能量利用率是多少?
(3)请你结合以上信息,写出提高热电站能量利用率的方法。
(2009年全国初中应用物理知识竞赛)在一些农村地区建造的沼气池,通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气,利用沼气来烧火做饭,点灯照明。沼气池的应用,不仅使上述资源得以更好的利用,同时也给生活带来了诸多便利,使环境得以改善。这是一个一举多得的惠民工程。图3所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。
说明:1.沼气池 2.水压池 3.进料口 4.密封盖 5.输气管 6.贮气室 7.沼气压力显示器 8.总阀门 9.U形管压强计(里面装有染成红色的水) l0.出料口盖板(不密封水压池,水压池仍与外面大气相通) 11.阀门
已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下:
使用燃料 | 液化石油气 | 天然气 | 人工煤气 | 人工沼气 |
灶前压强(kPa) | 2.8 | 2.0 | 1.0 | 0.5 |
额定热流量(kW) | 普通炉 | 左:3.6 | 组合炉 | 左:3.6 |
右:4.0 | 右:3.6 | |||
单炉 | 4.0 |
取g=10 N/kg,水的比热容c水=4.2×l03J/(kg·℃)
(1).根据图3所示,通过计算说明,该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭?
(2).有一天,该农户发现,沼气压强小于燃气灶的要求。为了能尽快利用沼气生火做饭,从物理学的角度看,可采取哪些措施?
(3).若该农户所用的燃气灶是普通炉,通常情况下,普通炉中的右炉单独正常工作时,将一壶质量为2.5 kg、温度为20℃的水烧开,耗时约10 min。试估算右炉烧水的效率。
(4).请你就如何提高燃气灶的效率问题谈淡你的设想。
(2009年全国初中应用物理知识竞赛)图1所示为一种太阳能照明灯,太阳能电池板供1只“220 V 40W”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2,地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7.2 ×104J/(min·m2),太阳光照一天,恰好可供电子节能灯工作10 h。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板,且不考虑天气影响,每天以8 h计算。求:
(1).太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?
(2).若200 W的白炽灯与这种40 W的电子节能灯的发光效果相当。请你根据下表中数据计算说明:按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势?(灯每天工作10 h,一年按365天计算)
额定电压/V | 额定功率/W | 平均寿命 | 每只售价/元 | 每度电费/元 | |
白炽灯 | 220 | 200 | 1000小时 | 2.0 | 0.5 |
电子节能灯 | 220 | 40 | 8000小时 | 20 | |
太阳能电池板 | 20年 | 1500 |
(2009全国初中应用物理知识竞赛复赛题)小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。
| 额定电压 | 220V | 电机功率 | 180W |
| 额定频率 | 50Hz | 加热功率 | 800W |
| 加干豆量 | 75g | 加 水 量 | 1200mL |
制作豆浆的程序大致如下:(水温为20℃)
| 工作程序 | 加热→ | 打浆→ | 煮浆→ | 防溢延煮→ | 断电报警 |
| 工作时间 与状态 | 电热器开始 加热,8min 后,水温达 到打浆设定 温度。 | 电机带动刀片高速打浆,打浆共4次,每次打15s,间隔15s。 | 电热器继续加热,直至豆浆第一次沸腾,耗时2min。 | 电热器间断加热,(每加热l min,停20s)使豆浆反复煮沸,充分煮熟。共6min40s结束。 | 机器发出声光报警,提示豆浆已做好 |
小兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关,然后在豆浆机开始制作豆浆的同时,开始记录她家电能表(如图3所示)的转盘转过的圈数,当豆浆机发出声光报警时为止,数得电能表的转盘转过了74圈。请回答:
(1).煮好一锅这样的豆浆需要消耗多少电能?
(2).根据第1问的计算结果,计算制作一锅这样豆浆的过程中她家电能表的转盘应转过多少圈?
(3).第2问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗?如不相符,请说出你对产生这一偏差的猜想。
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(2009全国初中应用物理知识竞赛题) 右图所示为一种太阳能照明灯,太阳能电池板供1只“220 V 40W”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2,地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7.2 ×104J/(min·m2),太阳光照一天,恰好可供电子节能灯工作10 h。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板,且不考虑天气影响,每天以8 h计算。求:
(1).太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?
(2).若200 W的白炽灯与这种40 W的电子节能灯的发光效果相当。请你根据下表中数据计算说明:按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势?(灯每天工作10 h,一年按365天计算)
额定电压/V | 额定功率/W | 平均寿命 | 每只售价/元 | 每度电费/元 | |
白炽灯 | 220 | 200 | 1000小时 | 2.0 | 0.5 |
电子节能灯 | 220 | 40 | 8000小时 | 20 | |
太阳能电池板 | 20年 | 1500 |
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