十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机,推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门 、关闭阀门 ,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门 、打开阀门 ,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中,能量转化是 。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
(3)蒸汽机工作时,汽缸内部压强为 帕,若活塞面积为0.1米 ,则活塞受到蒸气的压力是多少?
(4)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克,活塞每次上升高度为0.6米,则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功?假设活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少?
某同学遥对一座高崖,他向高崖大喊一声,静上在原地等候了5s,听到回声(声速为340m/s),则他离高崖多远?
2014成都“西博会”展示的某型号的房车测试时,在一段平直公路上匀速行驶了36km,用时半小时,车的总质量为3×103 kg,受到的阻力为车重的0.1倍 ,其中g="10N" /kg。求:
(1)该房车的行驶速度;
(2)该房车牵引力所做的功;
(3)已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m3,则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧,燃油密度为0.8×103kg/m3,燃油热值q 为4.5×107J/kg);
(4)该房车发动机的热机效率。
天然气是一种比较清洁的能源,其热值为8.4×107J/m3 。李红放学回家,她妈妈叫她烧开水。如果井水的温度是20℃,往锅里倒入2kg的水,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
求:(1)把锅里的水烧开,水需要吸收多少热量?(设当时气压为标准大气压)
(2)如果水吸收的热量只占天然气放出热量的50%,那么李红同学这次烧水需要消耗多少m3天然气?
随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气,小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据:水壶里放入2000cm3、20℃的水,大火加热直至沸腾.又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3.[大气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)水壶内装入水的质量为多少?
(2)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(3)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,天然气需要放出多少热量?对应需要燃烧多少m3的天然气?
某辆小轿车油箱内装有32kg汽油,司机小李驾车沿高速公路到某地旅游,路程为300km.假设轿车是匀速行驶,且受到的阻力为920N.已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能,汽油的热值为4.6×107J/kg.
求:(1)汽车到达目的地牵引力所做的功;
(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。