小明家用铁皮桶制作简易太阳能热水器,替代燃烧木柴的加热方式。小明观测到某日铁皮桶装满水后,经过一天的太阳光照,水温从20 ℃升高到60 ℃。已知铁皮桶的容积为50 L,c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3,问:
(1)太阳能热水器工作过程中是通过________的方式提高水的内能。
(2)当日桶内的水吸收的热量有多大?________
(3)设用燃烧木柴加热,木柴完全燃烧释放热量的28%被桶内水吸收,则当日使用该太阳能热水器可节约多少木柴?(q木柴=1.2×107 J/kg) ________
为了改善能源结构,减少污染物排放,大力发展清洁能源,三门峡市大力发展风电场,在过去闲置的山地、丘陵地带,耸立起高约90米、风叶半径60米、单机容量3 000千瓦,总装机容量200万千瓦的风电场。
(1)风力发电是将________能转化为电能;
(2)总装机容量200万千瓦的风力发电机组同时工作,若每天平均发电10小时,6天向电网输送的能量是多少kW·h?这些电能可供功率为6 000 kW的动车组运行多长时间?_____
(3)火电站燃煤发电的效率是30%,6天内风力发电机组产生的电量相当于燃烧多少吨煤?(煤的热值q=3×107 J/kg) _____
核能利用前景广阔,核电站为缓解我国用电紧张做出了巨大贡献。核电站的工作原理和火电厂相似,都是利用水蒸气推动发电机组发电的。
(1)核能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)某核电站中的一台发电机组发电功率为100万千瓦,则该发电机组30天发电多少 kW·h____?(1天工作24 h)
(3)若产生的电能用热电转化效率为30%的火力发电厂发电,需要完全燃烧多少煤____?若1 t煤产生30 kg粉尘,燃烧这些煤会产生多少粉尘____?(q煤=3.0×107 J/kg)
为欢迎“有朋自远方来”,张家界建成天门山穿山自动扶梯,整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行。梯级运行总长度为1 000 米,提升高度400米,拥有客流吞吐量72 000 人/天的输送能力,下表是一台自动扶梯的一些参数。
额定电压U/V | 380 |
电功率P/kW | 4(空载)—20(满载) |
运行速度v/(m/s) | 0.5 |
电动机的内阻R/Ω | 2 |
(1)扶梯自始至终匀速运行,扶梯从底端运行到顶端时间是多少?
(2)一个质量为50 kg的游客站在扶梯上,双脚与扶梯的接触面积为400 cm2,他对扶梯的压强多大?
(3)自动扶梯在额定电压下以19 kW的电功率连续运行40分钟,将一批游客送上山顶,该自动扶梯消耗多少焦的电能?电动机产生多少热量?电动机的效率是多少?
图示为某种型号的剪叉式高空作业平台.这台机器利用起升电机升降作业平台,方便工人高空作业.该机器的部分数据如下表所示.
整机质量(空载)/kg | 3200 |
安全工作载荷/kg | 200 |
起升电机额定电压/V | 24 |
起升电机额定功率/kW | 4.0 |
轮胎接地总面积/m2 | 0.08 |
(1)这台机器空载且静止时,对水平地面的压强是多大?____
(2)起升电机以额定功率工作时,将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m.该机器做的有用功是多少?____机械效率是多少?____
(3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是:____.
如图所示为某型号载重渣土车,该车满载时车和渣土的总重为12 t,g取10 N/kg.请回答下列问题:
(1)许多城市中规定渣土车在市区行驶时不得超载,这是为了防止________带来的危害;
(2)若规定渣土车在市区的行驶速度不得超过30 km/h,在遵守交通规则的前提下,“渣土车”行驶3 000 m至少需要多长时间____?
(3)若此次行驶过程中消耗1 kg的柴油,则柴油完全燃烧放出多少热量____(柴油的热值是4.3×107 J/kg)?
(4)若渣土车满载匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍,行驶3 000 m过程中渣土车的效率是多少____(保留三位有效数字)?