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物理必考小聪家太阳能热水器的容量为200L.有一天.小聪为了探究家里

2024-01-14 09:31:04信息公告168

小聪家太阳能热水器的容量为200L.有一天,小聪为了探究家里太阳能热水器的节能效果,每隔1小时记录装满水时太阳能热水器的水温,记录数据如下表LB8物理好资源网(原物理ok网)

时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00
温度(℃)36384145495558606161
(1)哪一小时太阳能热水器的功率最大?答:________至________.LB8物理好资源网(原物理ok网)

(2)太阳能热水器通过________途径改变了水的内能.从8:00至17:00,热水器的水吸收的热量是________J.若用电热水器加热同样的水至少需要消耗电能________kW?h.[c=4.2×103J/(kg?℃)].

试题答案

解:(1)太阳能热水器的功率最大时,水吸收的热量最多,根据Q=cm△t可知一小时内水温变化最大;LB8物理好资源网(原物理ok网)

由表格可知,当12:00到13:00时,水温变化最大为6℃,故此时间段太阳能热水器的功率最大.LB8物理好资源网(原物理ok网)

(2)太阳能热水器通过热传递的途径改变了水的内能;LB8物理好资源网(原物理ok网)

当从8:00至17:00时,水温的变化量:LB8物理好资源网(原物理ok网)

△t=61℃-36℃=25℃,LB8物理好资源网(原物理ok网)

热水器的水吸收的热量:LB8物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm△t=cρV△t=4.2×103J/(kg?℃)×1.0×103kg/m3×200×10-3m3×25℃=2.1×107J;LB8物理好资源网(原物理ok网)

因电热水器为纯电阻电路,LB8物理好资源网(原物理ok网)

所以若用电热水器加热同样的水至少需要消耗电能:LB8物理好资源网(原物理ok网)

W=Q=2.1×107J≈5.83KW?h.LB8物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)12:00;13:00;LB8物理好资源网(原物理ok网)

(2)热传递;2.1×107;5.83.LB8物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由题意可知,太阳能热水器的功率最大时,水吸收的热量最多,根据Q=cm△t可知此时一小时内水温变化应最大,分析表中数据,得出结论.LB8物理好资源网(原物理ok网)

(2)改变物体内能的方法有做功和热传递;根据m=ρV和Q=cm△t求出从8:00至17:00热水器的水吸收的热量;因电热水器为纯电阻电路,根据Q=W求出加热同样的水至少需要消耗电能.LB8物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了质量、吸热、电功的计算和改变物体内能的方法,关键是知道太阳能热水器的功率最大时,相同的时间内水的温度变化最大.LB8物理好资源网(原物理ok网)