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如图甲所示为大家常见的普通煤炉,通过燃烧煤将壶中的水进行加热。为提高煤炉效率,某...

如图甲所示为大家常见的普通煤炉,通过燃烧煤将壶中的水进行加热。为提高煤炉效率,某大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在炉壁的夹层中也加入水,在给壶中水加热的同时,也给炉壁夹层中的水加热。现在1标准大气压下,壶中装有质量为4.5kg温度为20℃的水,己知q3×107J/kgc4.2×103J/(kg•℃),求:

(1)如果烧开壶中的水,需要吸收多少热量?

(2)已知甲图煤炉烧水效率为28%,若用甲图煤炉烧开壶中的水,需要完全燃烧煤的质量是多少?

(3)在乙图煤炉加热过程中,在消耗等量煤的情况下,除烧开壶中的水外,还可把炉壁夹层中10kg的水从20℃加热至40℃,则改进后乙图煤炉的烧水效率是多大?

 

(1)1.512×106J;(2)0.18kg;(3)43.56%。 【解析】 (1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量; (2)知道普通煤炉的烧水效率,利用可得煤完全燃烧放出的热量;已知煤的热值,利用可得普通煤炉完全燃烧煤的质量; (3)由题知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量;由题意可知,壶内水吸收热量不变,则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量(有用能量);由题意可知,双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变,再利用效率公式求出改进后乙图煤炉的烧水效率。 (1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃,4.5kg水烧开,水吸收的热量: ; (2)普通煤炉的烧水效率为28%,由可得煤完全燃烧放出的热量: Q放===5.4×106J, 由可得需要完全燃烧煤的质量: m煤===0.18kg; (3)改进后乙图双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,则炉壁间水吸收的热量: , 而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,则双加热煤炉中水吸收的总热量: , 由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,则双加热煤炉的烧水效率: η′==×100%≈43.56%。 答:(1)如果烧开壶中的水,需要吸收1.512×106J热量;(2)需要完全燃烧煤的质量是0.18kg;(3)改进后乙图煤炉的烧水效率是43.56%。  
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考点分析:
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在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当S1闭合,S2S3断开时,电压表的示数为6V;当S1S3闭合,S2断开时,电压表的示数为9V。请解决以下几个问题,要求简要写出分析及计算过程。

(1)电源电压是多少?

(2)在甲图中,断开所有开关,为保证电压表正确连接,将电源正负极上的导线对调后,再将S1S3保持断开状态,闭合S2时,电压表的示数为多少?

(3)如图乙所示,当开关S1S2S3均断开时,电流表的示数如图丙所示,则通过灯L1的电流为多大?

 

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在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:

(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:天平、搅棒和_____

(2)实验中应选用规格_____(选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且_____(选填“质量”或“体积”)相等的水和食用油两种液体加热,并记录实验数据如表所示。

液体

质量(g

初温(

末温(

加热时间(min

200

20

28

8

食用油

200

20

28

4

 

 

(3)分析表中实验数据可知,此实验是通过比较_____(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,液体_____(选填“水”或“食用油”)的吸热本领强。食用油的比热容为_____J/(kg·℃)(已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃))。

(4)该实验用到的主要研究方法有:转换法和_____

(5)如图丙中AB分别是某一沿海城市和某一内陆城市在同一年内的气温变化曲线,从图像可以看出,在这一年中,曲线A所示的城市气温变化较_____(选填“大”或“小”),根据上面探究过程中所获得的知识可知,曲线A表示的是_____(“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线(cc)。

 

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小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,实验中使用两节新干电池作为电源,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:

(1)在连接电路时,开关应_____

(2)电路连接好,闭合开关后,小芳发现L1L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是灯泡_____发生了_____(选填“短路”或“断路”)。

(3)排除故障后,在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为_____V,灯L2两端的电压为_____V

(4)小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AEA端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成_____

 

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用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路,要求:向右移动滑片,灯泡变亮.

________

 

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根据如图所示的电路,在虚线框内画出对应的电路图。

____

 

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