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一太阳能热水器，铭牌上部分参数如表所示．装满水放在阳光充足的水平台面上（1）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.2m2，求它对台面的压力和压强．（g=10N/kg）（2）某地区（晴-物理
[db:作者]  2020-05-27 00:00:00  零零社区

题文

一太阳能热水器，铭牌上部分参数如表所示．装满水放在阳光充足的水平台面上
（1）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.2m2，求它对台面的压力和压强．（g=10N/kg ）
（2）某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106 J．若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h 计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？
（3）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q=4.2x 107 J/kg ）获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
型     号 JL-88
水容量/L 80
自身质量/kg 40
题型：问答题  难度：中档

答案


（1）水的质量为：m=ρV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg
热水器对台面的压力：F=G=mg=（80kg+40kg）×10N/kg=1200N
热水器对台面的压强：P=
F
S
=
1200N
0.2m2
=6000Pa．
答：热水器对台面的压力为1200N
热水器对台面的压强是6000Pa．
（2）一天接收的太阳能为E=2.8×106×1.5×8J=3.36×107J；
水吸收的热量为Q=2.8×106J×1.5×8×60%=2.016×107J
水升高的温度：△t=
Q
cm
=
2.016×107J
4.2×103J/(kg?℃)×80kg
=60℃．
答：水接收的太阳能为3.36×107J；
水升高的温度为60℃．
（3）需要的煤气为m=
Q
q
=
3.36×107J
4.2×107J
=0.8kg．
答：需要的煤气质量为0.8kg．

据专家权威分析，试题“一太阳能热水器，铭牌上部分参数如表所示．装满水放在阳光充足的水..”主要考查你对  压强的大小及其计算，热平衡方程的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算热平衡方程的应用

考点名称：压强的大小及其计算

  • 计算公式：
    P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米2。

  • 对压强公式的理解：
    1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。

    2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m2时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。

    3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×104Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 104N。

    4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。

    5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。

    6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。

    巧用求柱体压强：
      将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
    例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）

    A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
    解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
    答案：C

考点名称：热平衡方程的应用

  • 热平衡方程：
    在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。

  • 热平衡方程式：
        两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程。在热量计算题中，常采用此等式。
    例1：吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热如图所示的袋装牛奶。为了使这袋牛奶的温度由 12℃升高到42℃，妈妈至少要用 60℃的热水多少千克?[水的比热容为4．2×103J／(kg·℃)，设该牛奶的比热容为2．5 ×103J／(kg·℃)，不计热量损失]


    解析：根据热传递的条件，热水的最终温度等于牛奶的最终温度，同为42℃，由于不计热量损失，所以牛奶吸收的热量Q吸等于热水放出的热量Q放，根据Q吸=Q放即可求出。
    牛奶升温时吸收的热量 Q放=c1m1(t一t0)=2．5×103J／(kg·℃)× 0．25kg×(42℃-12℃)=18750J，
    热水由60℃降低到42℃放出的热量 Q放=c2m2(t0’一t)，Q吸=Q放，

    至少需要60℃的热水约0．248kg。
http://www.00-edu.com/html/202005/63428.html十二生肖
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