問題詳情:
我們生產、生活中利用的能量,追根溯源,大都來自太陽。
(1)用一塊太陽能電池給電路供電,使5Ω的電阻中透過了0.2A的電流。則電阻1min內產生的熱量是多少?
(2)一個太陽能熱水器的容量爲80L.裝滿水後,使這些水的溫度從10℃升高至40℃.則水需要吸收多少熱量?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)一輛太陽能汽車接收到4×107J的光能。其中有8%用於汽車的牽引力做功,若勻速行駛時汽車的牽引力爲200N,這輛汽車能勻速行駛多遠?
【回答】
(1)電阻1min內產生的熱量是12J;
(2)水需要吸收1.008×107J的熱量;
(3)這輛汽車能勻速行駛16km。
【分析】(1)知道電阻阻值、透過的電流、通電時間,利用焦耳定律Q=I2Rt求電阻1min內產生的熱量;
(2)知道水的體積、密度,利用m=ρV求出水的質量,又知道水的初溫、末溫以及比熱容,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;
(3)知道太陽能汽車接收到的光能E,汽車的牽引力做功W=E×8%,再利用W=Fs求這輛汽車能勻速行駛的距離。
【解答】解:
(1)電阻1min內產生的熱量:
Q=I2Rt=(0.2A)2×5Ω×60s=12J;
(2)水的體積V水=80L=80dm3=0.08m3,
由ρ=可得水的質量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.08m3=80kg,
水吸收的熱量:
Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×80kg×(40℃﹣10℃)=1.008×107J;
(3)汽車的牽引力做功:
W=E×8%=4×107J×8%=3.2×106J,
由W=Fs可得這輛汽車能勻速行駛的距離:
s===1.6×104m=16km。
【點評】本題爲學科綜合題,考查了密度公式、功率公式、吸熱公式、焦耳定律的應用,雖然知識點多、綜合*強,但都屬於基礎,難度不大,靈活應用相關公式是關鍵。
聲明:試題解析
知識點:電功率單元測試
題型:計算題