为“打造宜居之城,建设美丽无为”争创省级文明城市,无为县加入垃圾分类试点城市。分类标准:按照可回收物、有害垃圾、餐厨垃圾、其他垃圾“四分法”。垃圾分类看似是小事,但与生活质量,资源节约密不可分。据测算1吨垃圾用于发电可产生300kW·h的电能。
(1)1吨垃圾产生的电量相当于完全燃烧多少千克的煤?(q煤=3×107J/kg)
(2)有一辆汽车重1.2×104 N,摩擦力是车重的0.1倍,10吨这样的垃圾可以使该车匀速运动多少千米?(不计能量损失)
如图是一辆警车。空车质量为2.72t。某次执行任务时警车以108 km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时的输出功率为60kW(g取10 N/kg)。求:
(1)车上警察的总质量为280 kg,轮胎与路面接触的总面积为1 000 cm2,车静止时对水平路面的压强是多少?
(2)警车以108 km/h的速度水平匀速直线行驶时,所受阻力是多少?
(3)若警车发动机的效率为40%,警车以60 kW的输出功率行驶 10 min,消耗多少千克的柴油?(柴油的热值取4.0×107 J/kg)
如图甲所示为大家常见的普通煤炉,通过燃烧煤将壶中的水进行加热。为提高煤炉效率,某大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在炉壁的夹层中也加入水,在给壶中水加热的同时,也给炉壁夹层中的水加热。现在1标准大气压下,壶中装有质量为4.5kg温度为20℃的水,己知q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)如果烧开壶中的水,需要吸收多少热量?
(2)已知甲图煤炉烧水效率为28%,若用甲图煤炉烧开壶中的水,需要完全燃烧煤的质量是多少?
(3)在乙图煤炉加热过程中,在消耗等量煤的情况下,除烧开壶中的水外,还可把炉壁夹层中10kg的水从20℃加热至40℃,则改进后乙图煤炉的烧水效率是多大?
太阳能热水器把太阳能转化为内能,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50kg、初温为20℃的水温度升高了40℃,求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[ c水=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;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(q煤=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点,某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示,在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108J,由内燃机提供能量,汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,同时蓄电池的电能增加了10%,求:
(1)汽车牵引力做的功;
(2)若所用燃料的热值为4.5×107J/kg,测试过程中消耗8kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少?
(3)内燃机的效率.