如图甲所示,一轻质弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体物块上。已知物块的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为15cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物块上表面与水面相平,此时水深30cm。
(1)该物块受到水的浮力;
(2)该物块的密度;
(3)打开出水口,缓慢放水,当弹簧恢复原状时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题:
(1)水吸收的热量;[c水=42×103J/(kg·℃)]
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
某同学家煮饭、烧水使用的是天然气,已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有40%被水有效利用,现要将质量为4kg,初温为20℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃,求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
有一根烧红的铁钉,质量是2g,放出920J的热量后,温度降低到20℃,求铁钉的初温。[c铁=0.46×103J/(kg·℃)]
泰安中科环保电力有限公司是一家焚烧生活垃圾的发电厂,它每年通过焚烧垃圾可生产出1.2亿千瓦时的电能。假若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量,则这些热量可以在一个标准大气压下将多少千克的水由20℃加热到沸腾?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]