小明家新安装了一台容积为0.5m
3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光照射,水温由原来的20℃升高到了60℃.问:
(1)4h内水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?
(3)与其它形式的能力相比,太阳能具有哪些优点?(写出两点即可)
[水的比热容c
水=4.2×10
3J/、焦炭的热值q=3.0×l0
7J/kg].
考点分析:
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人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出.如何充分利用和开发新能源,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题.6月5日是世界环境日,2010年我国的主题是“低碳减排,绿色生活”.目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力.
(1)你认为利用太阳能有哪些好处?______.
(2)太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线(如图1所示).太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,它能直接把太阳能转化成电能,其主要材料是______
A.磁性材料 B.纳米材料 C.半导体 D.超导体
(3)太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的.我国太阳能热水器已走进了千家万户.小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m
2.若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×10
6J,每天接收太阳能的时间以8h计算,热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能,则正常情况下,该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃?
(4)为了进一步利用太阳能,人们正在研发太阳能电动车.图2是人们研制的太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电.
①小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图3所示,若太阳能电池的电压保持不变,调速电阻的最大阻值为50Ω.闭合开关S,当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大,此时电流表示数5A,电动机电功率最大为1kW;当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小,此时电流表示数为1A,求这时电动机的电功率是多少?
②制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如表所示:
材料 技术指标 | 锰钢 | 铝合金 | 钛合金 | 碳纤维 |
性能(强度) | 强 | 较弱 | 较强 | 强 |
密度 | 7.9×103 | 3.0×103 | 4.5×103 | 1.6×103 |
若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车,你选择表中的哪种材料?若车架的体积约为5×10
-3m
3,车架的质量是多大?
(5)今年的世界环境日,我国的主题是:“绿色消费,你行动了吗?”.联系生活实际,谈谈你应如何做?
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当低碳成为一种时尚;当环保成为一种潮流;当节约成为一种美德,节水就不仅是一种理念、一种习惯,而是一种必然趋势,一种为可持续发展贡献力量的行为.我国是个缺水的国家,我们应该提高节约用水的意识.如图是一种新开发的新型节水洁具,它每次耗水只有4L,而原有洁具每次耗水高达7L.求:
(1)1t水可供新型洁具冲多少次?
(2)若平均每天使用10次,30天可以节约用水多少kg?
(3)请你回答怎样才能有效合理地使用水资源.
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小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上,它可接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m
2,可将接收的太阳能的40%转化为水的内能,热水器的水箱离地面高12m.内装质量为100kg的水,g取10N/kg,c
水=4.2×10
3J/.
(1)把这些水从地面输送到热水器的水箱中,至少需对水做多少功?
(2)6月份的晴天,盐城地区向着阳光的地方平均每1m
2的面积在1h内得到的太阳能为4.2×10
6J,如果每天接收太阳能的时间以10h计算,可以将100kg、初温为30℃的水加热到多高温度?
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纳米是长度单位,1nm=
m;铁、铜、硅、陶瓷等材料中,属于半导体材料的是
;太阳能属于
(选填“可再生”或“不可再生”)能源.
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人类经过的几次能源革命分别是
、
和
.
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