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1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制了一輛太陽能汽車．車上電池的太陽能接收板的面積是8m²，它正對(duì)太陽時(shí)電池能夠產(chǎn)生120V的電壓，并對(duì)車上電動(dòng)機(jī)提供10A的電流．電動(dòng)機(jī)的直流電阻為4Ω，而太陽光照射到地面時(shí)單位面積上的輻射功率為1．0×10³W／m²．求：

1．該車的太陽能電池的效率是多少?電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少?

2．若太陽輻射的總功率為3．9×1．0²⁶ W，且太陽光在穿過太空及地球大氣層到達(dá)地面的途中有28％的能量損耗，還知道半徑為R的球面面積為S=4πR²．請根據(jù)這些資料計(jì)算太陽到地球的距離．

有一個(gè)瀑布，每分鐘有６０米3的水從５０米高處落下，想利用它建設(shè)小水電站。若水的機(jī)械能有７０％轉(zhuǎn)化為電能，送電電壓為 10000伏特，導(dǎo)線上的電流是多少？（ｇ= １０牛頓／千克）。

小紅準(zhǔn)備在旅游時(shí)估算登山纜車的機(jī)械效率。她從地圖上查到，纜車的起點(diǎn)和終點(diǎn)的海拔高度分別為230米和840米，兩地的水平距離為1200米。一只纜車運(yùn)載15個(gè)人上山的同時(shí)，有另一只同樣的纜車與它共用同一個(gè)滑輪組，運(yùn)載8個(gè)人下山。每個(gè)人的體重大約是60千克。從銘牌上看到，纜車的自重（質(zhì)量）為600千克。小紅還用直尺粗測了鋼纜的直徑，約為2.5厘米。拖動(dòng)鋼纜的電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明，它的額定功率為45千瓦。管理人員說，在當(dāng)時(shí)那種情況下，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率約為額定功率的60％。實(shí)際測得纜車完成一次運(yùn)輸所用的時(shí)間為7分鐘。請你幫助小紅估算纜車的機(jī)械效率。

現(xiàn)在有些住宅區(qū)使用的水表是預(yù)付費(fèi)式的水表，每個(gè)用戶一表一卡，憑卡用水，卡中數(shù)據(jù)輸入表中，水表自動(dòng)開閥供水。所購水用完后自動(dòng)關(guān)閥斷水，用戶必須重新購水，方能重新用水。圖7是某水表廠生產(chǎn)的預(yù)付費(fèi)式的IC卡水表，其主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。請根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，回答下列問題：

(1)要保證水表正常工作，水平位置相對(duì)水塔內(nèi)的水面高度差的范圍應(yīng)是多少?

(g取10 N／kg)

(2)如果水表僅處在靜態(tài)下，最多能使用多少天才需更換電池?水表開閥或關(guān)閥時(shí)它的電功率是多少?

(3)FY-25E型熱水表在常用流量狀態(tài)流出50℃的熱水時(shí)，需要用多大功率、效率為80％的鍋爐來加熱原來溫度為20℃的水?如果連續(xù)這樣供熱水，一晝夜至少需要燒多少煤?(煤的熱值是3×10⁷J／kg)

(4)FY一15E熱水表報(bào)警后，在常用流量下用水，大約還能用幾小時(shí)?

(5)FY-20E水表出水口水的最大流速是多少?

小華同學(xué)為了節(jié)能和方便家人洗澡，用廢棄的汽油桶在房頂上自制了一個(gè)簡易太陽能熱水器，圖2是它的安裝示意圖。在水箱上下安有二根管子，其中一根是進(jìn)出水管，給熱水器上冷水或淋浴時(shí)用熱水，都是通過進(jìn)出水管來完成，室內(nèi)進(jìn)出水管上安有三個(gè)閥門。

若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p₀=1.0×10⁵Pa，請回答下列問題：

(1)小華為什么要在熱水器上方安裝一根與大氣相通的管子A?

(2)根據(jù)閥門I、II、Ⅲ的位置，說明它們的作用是什么?如何調(diào)節(jié)噴頭出水的溫度?

(3)給熱水器上冷水時(shí)，閥門I、1I、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)?洗澡時(shí)，閥門1、II、111應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)?

(4)如果小華同學(xué)住的居民樓層高為3 m，他家的熱水器安裝在七樓樓頂上，且距樓頂高1 m，那么該地區(qū)的水壓至少為多大，才能順利為熱水器上水?

(5)設(shè)熱水器水箱容積為100 L，在一般的光照條件下，一滿箱12℃的水經(jīng)白天太陽的加熱溫度可達(dá)到45℃，這相當(dāng)于多少煤氣完全燃燒放出的熱量?(已知水的比熱容為4.2×10⁷J／(kg·℃)，煤氣的熱值約4.2×10⁷J／kg)

在當(dāng)今世界，研制各種機(jī)器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內(nèi)燃機(jī)中，廢氣帶走了很多能量，如果能將這些能量再利用起來，會(huì)使內(nèi)燃機(jī)的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車專用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，就采用了很多新技術(shù)。其中最重要的一項(xiàng)叫“增壓”技術(shù)，它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，它同時(shí)又帶動(dòng)同軸的進(jìn)氣系統(tǒng)中的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使做功沖程中柴油燃燒的更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達(dá)到提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少廢氣污染的目的。這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有6個(gè)氣缸，氣缸直徑為110mm，活塞行程為135mm，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r/min時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為220kW，最低油耗可達(dá)240g/(kW·h)，柴油的熱值為。請回答下列問題：

1.該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少？

2.在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是多少？

3.如果將我國這種機(jī)型的汽車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都安裝“增壓器”后，能使它們的平均效率由原來約31%提高到近35%，安裝前按每年消耗3億噸柴油估算，這項(xiàng)技術(shù)每年能為我國節(jié)約多少噸柴油？

4.如果目前我國柴油的平均價(jià)格為3750元/噸，根據(jù)上面的估算結(jié)果，計(jì)算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項(xiàng)可使我國每年節(jié)約多少資金。由此你有哪些認(rèn)識(shí)？

下表列出的是某廠生產(chǎn)的家用燃?xì)鉄崴�器的參�?shù)。表中“額定熱負(fù)荷”指的是滿負(fù)荷使用時(shí)，1h內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量。

（1）分別計(jì)算燃燒1m³液化石油氣、人工煤氣和天然氣所產(chǎn)生的熱量。

（2）根據(jù)表中數(shù)值和你已有的知識(shí)，討論“額定燃?xì)鈮毫Α币恍兄�，“mmH₂O”的含義。

（3）王保成同學(xué)說，“熱水產(chǎn)率”一欄中，5、3、2后面的好像是數(shù)字“1”但是在“/min”的前面又好像丟掉了什么。請你通過計(jì)算判斷這個(gè)欄目中三個(gè)參數(shù)的正確數(shù)值和單位。

（4）“熱效率”一欄給的是參考值，“熱水產(chǎn)率”一欄給的是廠家對(duì)樣品的實(shí)測值。分別計(jì)算溫升25℃和55℃時(shí)的熱效率，并解釋這兩個(gè)情況下熱效率不同的原因。

國產(chǎn)165型單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸直徑為65毫米，活塞沖程長55毫米，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.58×10⁵帕,飛輪的轉(zhuǎn)速是1500轉(zhuǎn)/分.

(1)  (1)求這種汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)做功的功率(不計(jì)摩擦損失);

(2)如果滿負(fù)荷工作時(shí)每分鐘消耗15克汽油,這種汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少?(汽油的燃燒值為4.6×10⁷焦/千克)