隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn),太陽不但用間接方式一直向人類提供賴以生存和發(fā)展的能量,而且還是可能為人類長期地直接提供巨大能量的又一新能源.
小明同學(xué)家最近買一臺(tái)太陽能熱水器,他觀察到該熱水器的數(shù)據(jù)如下:
真空管直徑(mm) 70×1800 規(guī)格(支管) 15
外形尺寸(mm) 1840×1597×1765 保暖層(mm) 60
水箱容量(L) 150 采光面積(m2 2.1
請計(jì)算:
(1)若我市冬季向陽的地方每平方米的面積在一小時(shí)內(nèi)得到的太陽輻射能平均為3×106J.若每天接收太陽能的時(shí)間以8小時(shí)計(jì)算,熱水器能把接收到的太陽能的50%轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能,則正常情況下一天該熱水器能把初溫為20℃的一箱水加熱到多少攝氏度?
(2)如果換用一臺(tái)標(biāo)有“220V  1500W”的電熱水器在額定電壓下工作,把同樣的一箱水升高相同的溫度需要多長時(shí)間?
(3)結(jié)合你所知的太陽能利用,談?wù)勀銓Υ笠?guī)模開發(fā)利用太陽能的認(rèn)識(shí).
分析:(1)由題干提供條件可以求8h水吸收的熱量,再利用吸熱公式求水的溫度變化值;
(2)已知要產(chǎn)生的熱量,即電流要做的功,因?yàn)殡姛崴髟陬~定電壓下工作,所以電功率為額定功率,利用功率公式求通電時(shí)間;
(3)太陽能的特點(diǎn)是太陽能十分巨大,產(chǎn)生能源總量多,并且供應(yīng)時(shí)間長,分布廣闊,獲取方便,安全清潔,不會(huì)給環(huán)境帶來污染.
解答:解:(1)水的質(zhì)量:
m=ρv=1×103kg/m3×150×10-3m3=150kg,
由題知,在8h內(nèi)水吸熱:
Q=3×106J×2.1×8×50%=2.52×107J,
∵Q=cm△t
∴△t=
Q
cm
=
2.52×107J
4.2×103J/(kg?℃)×150kg
=40℃,
∴能把水加熱到:
t=t0+20℃=40℃+20℃=60℃;
(2)∵電熱水器在額定電壓下工作,
∴電熱水的電功率:
P=P=1500W,
又∵P=
W
t

∴t=
W
P
=
Q
1500W
=
2.52×107J
1500W
=16800s=4h40min;
(3)由題可知,使用太陽能可以節(jié)能,安全且無污染,但雨天或陰天時(shí)無法使用.
答:(1)正常情況下一天內(nèi)該熱水器能把初溫為20℃的一箱水加熱到60℃;
(2)如果換用電熱水器,把同樣的一箱水加熱升高相同的溫度需要4h40min;
(3)使用太陽能可以節(jié)約電能等,且無污染;但受天氣情況制約.
點(diǎn)評:本題主要考查了密度公式的應(yīng)用、太陽能熱水器的熱量計(jì)算及其使用太陽能熱水器的優(yōu)缺點(diǎn)的認(rèn)識(shí),從說明書中得到相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵,做題同時(shí)提高了學(xué)生開發(fā)新能源的意識(shí),有意義!
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(1)如圖所示是電磁學(xué)中一個(gè)很重要的實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知通電導(dǎo)體周圍存在磁場,這種現(xiàn)象是1820年丹麥物理學(xué)家
奧斯特
奧斯特
發(fā)現(xiàn)的.

(2)把直導(dǎo)線彎曲成螺線形,當(dāng)螺線形線圈插入鐵心后磁性增強(qiáng),此裝置稱為電磁鐵.為探究電磁鐵的磁性與哪些因素有關(guān),小麗同學(xué)作出以下猜想:
猜想A:通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強(qiáng)
猜想B:外形相同的電磁鐵,線圈的匝數(shù)越多,它的磁性越強(qiáng)
為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確,小麗所在實(shí)驗(yàn)小組通過交流合作設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案:
用漆包線(表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線)在大鐵釘上繞若干圈,制成簡單的電磁鐵.如圖所示的三種情況.根據(jù)小麗的猜想和實(shí)驗(yàn),完成下面填空:

通過觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同,來判斷磁性強(qiáng)弱的不同.
①通過比較圖
A、B
A、B
兩種情況,可以驗(yàn)證猜想A是正確的.
②通過比較C圖甲、乙兩電磁鐵,發(fā)現(xiàn)猜想B不全面,應(yīng)補(bǔ)充
電流相同時(shí)
電流相同時(shí)

(3)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電磁鐵在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用十分廣泛.如水位自動(dòng)報(bào)警器,其工作原理如圖所示,當(dāng)水位達(dá)到金屬塊A時(shí),出現(xiàn)的情況是
D
D


A.紅、綠燈同時(shí)亮   B.紅、綠燈都不亮   C.綠燈亮   D.紅燈亮.

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科目:初中物理 來源: 題型:

22、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及人民生活水平的提高,手機(jī)的使用相當(dāng)普及,手機(jī)電池是充電電池,在給手機(jī)電池充電時(shí)
能轉(zhuǎn)化為
化學(xué)
能.

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科目:初中物理 來源: 題型:

地?zé)崾翘N(yùn)藏在地球內(nèi)部的天然能源,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,地?zé)岬拈_發(fā)利用在世界各國積極展開,能源和原材料貧乏的日本,地?zé)嵋训玫綇V泛利用.100m以內(nèi)地溫一般在20℃左右,作為居室空調(diào)和道路融雪已足夠了,日本普遍在地下100m左右開采地溫資源.其做法是:先打一個(gè)深100m左右的孔,在孔內(nèi)安置一套管子,外套管直徑82mm,內(nèi)管直徑50mm,內(nèi)外套管分別形成出水管和進(jìn)水管,接在地面蛇形的散熱管上,形成一個(gè)封閉的循環(huán)水路.使用前先將所有管中灌滿清水,再用水泵封閉管內(nèi)的清水循環(huán).這套裝置在炎熱的夏天能降溫,在寒冷的冬天能取暖,請你說明這套裝置是如何利用地?zé)岬模?/div>

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科目:初中物理 來源: 題型:

關(guān)于誤差和錯(cuò)誤下列說法中正確的是( 。

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科目:初中物理 來源: 題型:

關(guān)于四沖程汽油機(jī)或柴油機(jī),下列說法正確的是( 。

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同步練習(xí)冊答案