2012年第二十二届全国初中应用物理竞赛复赛试题及答案
【内容简介】一、(16分) 某小型汽油发电机外形如图1所示,其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电。该发种电机铭牌部分数据如下表所示,根据表中的数据求:
发动机(汽油机) 发电机
型号 XGQF5.0 型号 XGQF5.0
额定功率 8.3kW 额定输出功率 5kW
噪声 73db 额定输出电压 220V
连续运行时间 8h 额定频率 50Hz
强制水冷四冲程 自动电压保护
(1)在允许的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够提供的电能是多少度? (2)己知汽油的热值是q=4.6×l07J/kg,密度是0.71×103kg/m3,设该汽油机的效率为35%,则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大?
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少?
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二、(16分)长期以来,我国北方地区城镇居民的冬季采暖计量一般都按住宅面积收费,导致用户节能意识差,造成严重的资源浪费。作为建筑节能的一项基本措施,近几年部分地区试点以热量表作为计量收费的依据和手段,经测算可节能约20%~30%。如图2所示,一个完整的热量表由以下三个部分组成:一只液体流量计,用以测量经热交换的热水流量;一对用铂电阻制作的温度传感器,分别测量供暖进水和回水温度;一低功耗的单芯片计算机,根据与其相连的流量计和温度传感器提供的流量和温度数据,利用热力学公式可计算出用户从热交换系统获得的热量,通过液晶显示器将测量数据和计算结果显示出来。
以下是某用户家中的热量表的部分参数,已知水的比热容取4.2×l03J/(kg?C),天然气的燃烧值约为8×07J/m3。
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