太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。如图所示的是一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8 m2,太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P0=1KW,在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为U=120V,并对车上的电动机提供I=10A的电流,试问:
(1) 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?
(2) 如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为150N,则汽车的行驶速度是多大?
小华同学为了估测家用天然气热水器的热效率,进行了如下操作:把家里自动洗衣机的“水量”设为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注水体积达到40L时洗衣机自动停止注水.已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出的热水温度为40℃,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2×107J/m3.
(1)请你根据小华测量的数据计算出热水吸收的热量.
(2)天然气热水器的热效率是多少?
(3)天然气热水器的能量流向图可用图来表示,图中带“?”的箭头应当填写的内容是什么?
某型号油量表工作原理如甲图所示,电源电压为24V,R0为20Ω,A为油量表(实际是量程为0~0.6A的电流表),R1为压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的图象如乙图所示.
(1)当油箱中的油用完时,电路中的电流为多少?
(2)油箱装满汽油时(电流表满偏),R1上所受的压力有多大?
一只小灯泡上标有“6V 3W”,与滑动变阻器串联连入电路,电源电压为18V并保持不变,电路如图所示,电流表选择量程为0~0.6A,电压表选择量程为0~15V,不考虑温度对灯泡电阻值的影响.
(1)灯泡电阻是多少?
(2)灯泡正常工作时电路的总功率是多少?
(3)在保证器材安全的情况下,滑动变阻器连入电路的最小阻值是多少?
无内胆饮水机的电路原理如图所示,电热丝R1、R2都绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变开关S的通、断状态,可以选择出温水或开水.该饮水机的铭牌如表.忽略电热丝R1、R2的阻值随温度的变化,不计各种热损失,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃).
额定电压 |
220V |
开水加热功率 |
2200W |
温水加热功率 |
1100W |
(1)现在需要100℃的开水200g,已知水的初温是20℃,水需要吸收多少热量?
(2)当饮水机处于开水加热状态时,加热上述水需要多少时间?(保留一位小数)
(3)S处于什么状态时饮水机是温水加热状态?为什么?
某汽车的最低油耗可达0.25kg/(kW•h),最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量(温馨提示:0.25kg/(kW•h)表示获得1kW•h的能量需要消耗0.25kg汽油),已知汽油的热值为4.6×107J/kg.求:
(1)0.25kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少J?
(2)该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留一位小数)