太陽向地球表面每平方米輻射光能的功率為1.4kw,今要用凹面鏡制成的太陽灶燒水,并要使初溫20℃,質(zhì)量5kg的水在1200秒內(nèi)沸騰,則太陽灶中凹面鏡受光照面積的直徑至少為
1.6
1.6
米.(已知該太陽灶的總效率為50%,水的比熱容為4.2×103J/(㎏?℃),結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
分析:(1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫,利用吸熱公式Q=cm△t求水吸收的熱量;
(2)設(shè)太陽灶中凹面鏡受光照面積的直徑為d,凹面鏡采光面積S=π(
1
2
d)2,由題知1400W/m2×S×1200s×50%=Q,據(jù)此求出d的大。
解答:解:將水加熱至沸騰需要吸熱:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J;
設(shè)太陽灶中凹面鏡受光照面積的直徑為d,凹面鏡采光面積S=π(
1
2
d)2,
由題知,1400W/m2×S×1200s×50%=1.68×106J,
即:1400W/m2×π(
1
2
d)2×1200s×50%=1.68×106J,
解得:
d≈1.6m.
故答案為:1.6.
點(diǎn)評:本題考查了學(xué)生對吸熱公式Q=cm△t的掌握和運(yùn)用,涉及到利用太陽能,分析題意得出“1400W/m2×S×1200s×50%=Q”是本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

小明一次從網(wǎng)上看到一篇報(bào)道,說國外發(fā)明了一種完全以太陽能電池為能源的汽車,這種汽車安裝一只8m2的太陽能電池板,最高時(shí)速能達(dá)到72km/h.他覺得有點(diǎn)懷疑,于是從網(wǎng)上查到的一些相關(guān)數(shù)據(jù):在晴朗的白天,地球表面每平方米能接收到太陽輻射的功率為1kW,太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率最高約為15%.假設(shè)一輛太陽能電池車的質(zhì)量約為750kg,車輛行駛過程中的平均阻力約為車重的0.02倍.請你根據(jù)以上數(shù)據(jù),求:
(1)這種太陽能汽車2小時(shí)所能行駛的路程;
(2)這段時(shí)間內(nèi)太陽能電池板能獲取的能量;
(3)通過計(jì)算分析一下這篇報(bào)道的真實(shí)性.(g取10N/kg)

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

太陽向地球表面每平方米輻射光能的功率為1.4kw,今要用凹面鏡制成的太陽灶燒水,并要使初溫20℃,質(zhì)量5kg的水在1200秒內(nèi)沸騰,則太陽灶中凹面鏡受光照面積的直徑至少為________米.(已知該太陽灶的總效率為50%,水的比熱容為4.2×103J/(㎏?℃),結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:初中物理 來源:不詳 題型:問答題

小明一次從網(wǎng)上看到一篇報(bào)道,說國外發(fā)明了一種完全以太陽能電池為能源的汽車,這種汽車安裝一只8m2的太陽能電池板,最高時(shí)速能達(dá)到72km/h.他覺得有點(diǎn)懷疑,于是從網(wǎng)上查到的一些相關(guān)數(shù)據(jù):在晴朗的白天,地球表面每平方米能接收到太陽輻射的功率為1kW,太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率最高約為15%.假設(shè)一輛太陽能電池車的質(zhì)量約為750kg,車輛行駛過程中的平均阻力約為車重的0.02倍.請你根據(jù)以上數(shù)據(jù),求:
(1)這種太陽能汽車2小時(shí)所能行駛的路程;
(2)這段時(shí)間內(nèi)太陽能電池板能獲取的能量;
(3)通過計(jì)算分析一下這篇報(bào)道的真實(shí)性.(g取10N/kg)

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