小杨家新装了电辅式太阳能热水器,如图是内部水箱的结构示意图。R的阻值为30Ω。
Sl是自动温控开关:水温低于20℃时闭合,电阻R开始加热;当水温高于60℃时自动断开。
A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体,体积均为500cm3,重力均为9N, 悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上。当水面下降后S2受到竖直向下的拉力达到16N时闭合,电动水泵M开始向水箱注水;当水面上升后拉力小于等于10N时,S2断开,电动水泵M停止注水。
请计算:(细绳的质量和体积、导线和电阻的体积均忽略)
(1)水箱内有50kg水,夜晚在辅助加热系统正常工作下,10min内共吸收了8.4×105J的热量,求该状态下热水器的能量利用效率。(结果精确到0.1%)
(2)正常情况下水箱中水面最高时,A浸入水中的体积多大?
(·柳州)一个质量为4kg、底面积为2.0×10﹣2m2的金属块B静止在水平面上,如图甲所示.
现有一边长为0.2m的立方体物块A,放于底面积为0.16m2的圆柱形盛水容器中,把B轻放于A上,静止后A恰好浸没入水中,如图乙所示.(已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,A的密度ρA=0.5×103kg/m3,取g=10N/kg)求:
(1)B对水平面的压强;
(2)把B从A上取走后(如图丙所示),A浮出水面的体积;
(3)把B从A上取走后,水对容器底部压强改变了多少;
(4)把B从A上取走,水的重力做功多少.
(·日照)一辆运送大石块填海的汽车在平直公路上匀速行驶,行驶120km后到达目的地所用时间为80min.已知汽车受到的阻力为6000N,大石块的质量为1.5×104kg,体积为5m3,大石块与水平车厢的接触面积为3m2.(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)求:
(1)石块对水平车厢的压强;
(2)汽车的功率;
(3)该石块全部沉入海水后,石块顶部距离海水面1m,计算石块所受到的浮力大小和顶部所受的海水压强.
(·吉林)小明从水库中提取了体积是1×10-3m3 的水的样本,这些水的质量是多少?当水库中水的深度是20m时,水库底部受到的水的压强是多少?(g = 10N/kg)
为了测定某额定功率为1500w的电热水器的效率,物理兴趣小组的同学在热水器中加了2kg的水,让热水器正常工作5min,水温从20℃上升至70℃,求:(C水=4.2×103J/(kg·℃) 天然气的热值为4.2×107J/m3)
(1)水吸收了多少热量?
(2)该热水器正常工作时的效率
(3)若此过程改用天然气来加热、则至少需要多少m3天然气?
(·鞍山)某家庭需要将50 kg、10℃的水加热到50℃做为生活用水,他们利用煤气灶烧热水时,需要燃烧0.8 kg的煤气。己知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容为(C=4.2×103J/ (kg.℃)。求:
(1)把50 kg、10℃的水加热到50℃需吸收的热量;
(2)0.8 kg的煤气完全燃烧时放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。