(2010?廣西)因冬天日照時(shí)間短,太陽(yáng)能熱水器加熱的水達(dá)不到所需溫度,人們就研制了太陽(yáng)能、電能兩用熱水器,如圖所示是王強(qiáng)家新安裝的這類兩用熱水器,其容量為100L,電熱管上標(biāo)有“220V 2000W”的字樣.
(1)該熱水器裝滿水,用太陽(yáng)能加熱,水溫從早上的20℃上升到傍晚的40℃,問(wèn)水吸收了多少熱量?要產(chǎn)生這么多熱量至少要完全燃燒多少千克干木柴?[1L=10-3m3,q=1.2×107J/kg,C=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)某天晚上王強(qiáng)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有熱水,在裝滿20℃的冷水后,單獨(dú)用電加熱80分鐘,水溫才上升到40℃,問(wèn)該熱水器的效率是多少?
分析:(1)利用吸熱公式Q=cm△t可計(jì)算吸收熱量的多少;若Q=Q,則利用m=
Q
q
可求需要的干木柴;
(2)利用公式W=Pt計(jì)算電加熱器放出的總熱量,用先前計(jì)算出的吸收的熱量除以總熱量,即可得出熱水器的效率.
解答:解:(1)水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg.
水吸收的熱量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J;
∵Q=Q=8.4×106J,
∴需要的干木柴:
m=
Q
q
=
8.4×106J
1.2×107J/kg
=0.7kg.
(2)電熱器放出的熱量:
W=Pt=2000W×80×60s=9.6×106J.
熱水器的效率:
η=
Q
W
=
8.4×106J
9.6×106J
=87.5%.
答:(1)水需要吸收的熱量為8.4×106J;至少要完全燃燒0.7千克干木柴.
(2)此熱水器的效率為87.5%.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了熱量公式的計(jì)算、燃燒值和功率的計(jì)算,屬于基本公式的運(yùn)用,在求取熱水器的效率時(shí),要搞清所求出的兩個(gè)熱量的關(guān)系,明確水吸收的熱量占放出的總熱量的比,就是熱水器的效率.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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據(jù)廣西新聞網(wǎng)報(bào)道:2010年9月8日晚10時(shí)20分許,融水苗族自治縣安太鄉(xiāng)寨懷村雷雨交加.突然,震耳欲聾的一道迅雷,將村民石慶章屋邊直徑約30厘米的一棵杉樹劈開(如圖所示).關(guān)于這一現(xiàn)象的解釋錯(cuò)誤的是( 。

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A.當(dāng)雷電擊中樹木時(shí),強(qiáng)電流通過(guò)樹身會(huì)產(chǎn)生大量的熱
B.因樹木中含有水分,高溫使樹木中的水分發(fā)生汽化現(xiàn)象
C.高溫高壓的水蒸氣迅速膨脹對(duì)樹木做功,會(huì)將樹木劈開
D.樹木劈開時(shí)由于振動(dòng)會(huì)發(fā)出音調(diào)很高的聲音

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A.當(dāng)雷電擊中樹木時(shí),強(qiáng)電流通過(guò)樹身會(huì)產(chǎn)生大量的熱
B.因樹木中含有水分,高溫使樹木中的水分發(fā)生汽化現(xiàn)象
C.高溫高壓的水蒸氣迅速膨脹對(duì)樹木做功,會(huì)將樹木劈開
D.樹木劈開時(shí)由于振動(dòng)會(huì)發(fā)出音調(diào)很高的聲音

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A.當(dāng)雷電擊中樹木時(shí),強(qiáng)電流通過(guò)樹身會(huì)產(chǎn)生大量的熱
B.因樹木中含有水分,高溫使樹木中的水分發(fā)生汽化現(xiàn)象
C.高溫高壓的水蒸氣迅速膨脹對(duì)樹木做功,會(huì)將樹木劈開
D.樹木劈開時(shí)由于振動(dòng)會(huì)發(fā)出音調(diào)很高的聲音

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