冬天,由于室內(nèi)溫度高于室外,故將有熱量從室內(nèi)傳遞到室外。本題只考慮傳導(dǎo)方式的傳熱,它服從以下的規(guī)律:設(shè)一塊導(dǎo)熱層,其厚度為l,面積為S,兩側(cè)溫度差的大小為ΔT,則通過(guò)導(dǎo)熱層由高溫處傳導(dǎo)到低溫處的熱功率為P=kΔTIS,其中k稱為熱導(dǎo)率,取決于導(dǎo)熱層材料的性質(zhì)。在室外溫度為t2=-23℃的情況下,取暖裝置供熱使房間內(nèi)的溫度保持在t1=17℃。假設(shè)該房間向外散熱是由面向室外的面積為S=2.5m2、厚度l=5mm的玻璃板引起的,已知該玻璃的熱導(dǎo)率k=0.29W/(m?℃),每度電費(fèi)為q=0.50元/度。
(1)若房間采用發(fā)熱效率為η=87%的電熱絲取暖器供熱,試求取暖器工作24h需要多少電費(fèi)?
(2)若房間采用空調(diào)取暖器供熱,試求在理想情況下該空調(diào)工作24h最少需要多少電費(fèi)?
提示1:空調(diào)取暖是通過(guò)外界對(duì)機(jī)器做功,把從低溫處吸取的熱量連同外界對(duì)機(jī)器做功所得到的能量一起送到高溫處的機(jī)器;它能使低溫處的溫度降低,高溫處的溫度升高。已知當(dāng)空調(diào)取暖機(jī)工作在絕對(duì)溫度為T1的高溫處和絕對(duì)溫度為T2的低溫處之間時(shí),若空調(diào)取暖機(jī)從低溫處吸取的熱量為Q,外界對(duì)空調(diào)取暖機(jī)做的功為W,則有QW≤T2T1-T2,式中“=”對(duì)應(yīng)于理論上的理想情況,設(shè)空調(diào)在高溫處放熱的功率為P′,需要消耗的電功率為P,則它從低溫處吸收熱量的功率為P′-P,則有P-P′P≤T2T1-T2。
提示2:絕對(duì)溫度T與攝氏溫度t之間的大小關(guān)系為T=t+273,絕對(duì)溫度T的單位為開(kāi)爾文,符號(hào)K。
ΔT
I
Q
W
T
2
T
1
-
T
2
P
-
P
′
P
T
2
T
1
-
T
2
【考點(diǎn)】電功與電能的計(jì)算.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/8 0:0:9組卷:60引用:2難度:0.7
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1.小虎從家里電冰箱里取東西時(shí),觸摸到了電冰箱的外側(cè)壁,發(fā)現(xiàn)電冰箱外側(cè)壁有些發(fā)熱,這個(gè)現(xiàn)象 (選填“屬于”或“不屬于”)電流的熱效應(yīng)。他在外側(cè)壁看到了電冰箱銘牌,如表。小虎觀察到電冰箱某一次從啟動(dòng)到停止工作用了6min,如果該電冰箱以銘牌標(biāo)定的耗電量工作時(shí),一天內(nèi)實(shí)際累計(jì)工作多少 h,一天內(nèi)啟 次。
耗電量 0.72kW?h/24h 額定電壓 220V 冷凍量 4kg 輸入功率 120W 制冷劑 R600a 氣候類型 N?ST 發(fā)布:2024/12/16 8:0:1組卷:98引用:3難度:0.6 -
2.如圖甲是某生產(chǎn)流水線上均勻正方體產(chǎn)品的輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖,其中S為激光源,R1為光敏電阻(有光照射時(shí),阻值較?。粺o(wú)光照射時(shí),阻值較大),R2=400Ω。水平傳送帶勻速前進(jìn),每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過(guò)S與R1之間時(shí),射向光敏電阻的光線會(huì)被產(chǎn)品擋住。電壓表示數(shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示。已知電源電壓恒為6V,則有光照射時(shí)光敏電阻R1的阻值為 Ω,有光照射和無(wú)光照射時(shí)保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比為 ,每小時(shí)通過(guò)S與R1之間的產(chǎn)品個(gè)數(shù)為 個(gè),每小時(shí)電流通過(guò)R2做的功是 J。
發(fā)布:2024/12/19 1:30:1組卷:377引用:2難度:0.5 -
3.如圖甲所示是一款仿真炭火取暖器,它能夠高、中、低三擋溫度自由切換,實(shí)現(xiàn)雙核獨(dú)立取暖,分區(qū)啟動(dòng)。該取暖器的額定電壓為220V,左邊發(fā)熱電阻R1工作時(shí)的功率為1400W,右邊發(fā)熱電阻為R2,左、右同時(shí)工作時(shí)發(fā)熱功率為2200W。
(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙虛線框內(nèi)畫(huà)出取暖器的電路圖。
(2)求R2的阻值。
(3)求中溫?fù)豕ぷ?0min消耗的電能。發(fā)布:2024/12/23 21:0:1組卷:15引用:1難度:0.5
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