太阳能热水器深受广大用户的青睐,下图是雅典牌太阳能热水器。问
题目
太阳能热水器深受广大用户的青睐,下图是雅典牌太阳能热水器。问: (1)与其它形式的能量相比,太阳能具有哪些优点?(写出两点即可) (2)该热水器注满水时,水的总质量是140kg,如果这些水吸收了2.94××107J的太阳能,它的温度会升高多少摄氏度?(C水= 4.2×103J/(kg·℃)) |
所属题型:计算题 试题难度系数:偏难
答案
解: (1)清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制。取之不尽,用之不竭、节省地球资源等 (2)由Q=C水mΔt,得Δt=Q/C水m=2.94×l07J/4.2×l03J/(kg·℃)×140kg=50℃ |
考点梳理
初中三年级物理试题“太阳能热水器深受广大用户的青睐,下图是雅典牌太阳能热水器。问”旨在考查同学们对 热量的计算公式的应用、 太阳能、 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。
- 热量的计算公式的应用
- 太阳能
考点名称:热量的计算公式的应用
热量的概念:
热量是指由于温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大气压下温度上升1度c所产生的能量 ; 在温度不同的物体之间,热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在等温过程中,物体之间的温度也不断出现微小差别,通过热量传递不断达到新的平衡。由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为热交换或热传递;热量的公制为焦耳。
热量的计算公式:
1、①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量。Q表示热量(J),
Q=c·m·Δt.
Q吸=c·m·(t-t0)
Q放=c·m·(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中C是与这个过程相关的比热(容).
热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J)(为纪念科学家焦耳而立)。历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦。
注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。△T=(t1-t0)
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq Q表示热量(J),q表示热值( J/kg ),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m^3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W:总功)(热值与压强有关)
2、热量公式的变形式:
利用热量的计算公式,不仅可以计算物体吸收(或放出)热量的多少,还可以计算物质的比热容、质量、温度变化等。计算式为:
热量计算公式的应用
【2011中考真题】人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页,钻木取火的一种方法如图所示,将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓,木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能.而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧,因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.25 g.已知:来回拉一次钻弓需1.0 s,弓长为s=0.25 m,人拉弓的力为16 N,木头比热c=2×103 J/(kg·℃),室温为20℃.
问:(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒尖端吸收,则1 s内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
【示范解析】
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功W=2FS=2×16 N×0.25 m=8 J;
(2)木棒尖端吸收的热量Q=ηW=25%×8 J=2 J,木棒尖端升高的温度△t=Q/cm=2 J/[2×103 J/(kg.℃)×0.25×10-3 kg]=4℃;
(3)使木棒燃烧起来的时间t=(260℃-20℃)÷4℃/s=60s.
考点名称:太阳能
定义:
太阳能,一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能、化学能、水的势能等等。
太阳能的利用及其优、缺点:
利用太阳能的三种方式 | 太阳能转化为内能 | 太阳能热水器 |
太阳能转化为电能 | 太阳能电池 | |
太阳能转化为化学能 | 植物进行光合作用 | |
太阳能的优点 | 完全清洁、无污染,并且取之不尽,用之不竭 | |
太阳能的缺点 | 太阳能太分散,收集和转换系统过于庞大,因而造价高;随气候、季节变化,不稳定,转换效率低 |
在利用太阳能的三种方式中,有的间接利用太阳能,有的直接利用。
间接利用太阳能:化石能源(光能→化学能)、生物质能(光能→化学能)
直接利用太阳能:集热器(有平板型集热器、聚光式集热器)(光能→内能),太阳能电池(光能→电能)一般应用在人造卫星、宁宙飞船、打火机、手表等方面。
能源之母——太阳能
太阳主要由最轻的元素——氢构成,其表面的温度高达6000℃,中心的温度高达1500万~2000万摄氏度。数十亿年来,太阳一直不知疲倦地向太空辐射着巨量的光和热。在它内部不停地进行着核聚变反应氧不断地发生核聚变反应,生成氦,同时释放出巨大核能,发出光和热。令人称奇的是,太阳不断地向四面八方的宇宙空间辐射能量,到达地球上的光和热不过是辐射出总能量的22亿分之一,即便如此,地球每秒钟也能接收到173万亿下瓦的能量。这个数字相当于目前全世界能源总消费量的几万倍。现在,太阳光已经照耀我们的地球50亿年了,地球在这50亿年中积累的太阳能是我们所用大部分能量的源泉。地球上的能量除地热能、潮汐能和核能外,绝大多数都是直接或间接地来源于太阳,因此太阳能也被誉为人类的能源之母。
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