科技人員設(shè)計(jì)出了一種可移動(dòng)式太陽能水上漂浮房(如圖),它具有冬暖夏涼的優(yōu)點(diǎn).表面安裝有太陽能電池板,接收太陽能的功率為1.6×10
4W,該漂浮房屋三角形建筑的主體結(jié)構(gòu)是中空的,三角形建筑外圍(即除去該面空洞)的面積為1.0×10
3m
2,空氣密度是1.2kg/m
3,已知空氣動(dòng)能與空氣質(zhì)量成正比.1kg空氣在不同的速度(V)時(shí)的動(dòng)能(E)如下表所示.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/7af40ad162d9f2d3d880855baaec8a136227ccf5.jpg)
(1)漂浮房冬暖夏涼,利用了水的______比較大的特性.
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,每千克空氣動(dòng)能與速度的關(guān)系的表達(dá)式為:E=______.
(3)漂浮房屋在平靜的水面上沿直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變.水平方向的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示. t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,漂浮房受到的阻力大小為______N,太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為______.
(4)若風(fēng)正好垂直于三角形表面吹入,當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí),每秒鐘吹向三角形建筑的空氣體積是多少立方米?若煤的熱值3.2×10
7J/kg,那么房屋在1h內(nèi)獲得的風(fēng)能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)?(寫出解題過程)
(1)在相同情況下(質(zhì)量或溫度變化量)比熱容大的物質(zhì)吸收或放出的熱量多,溫度變化小,即達(dá)到冬暖夏涼,所以利用的是水的比熱容大的特性;
(2)由表中數(shù)據(jù)可得:每千克空氣動(dòng)能E=
v
2;
(3)由圖可以看出t=50s后,漂浮房受到的阻力大小為800N,
太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為:η=
×100%=
×100%=
×100%=12.5%;
(4)每秒鐘吹向三角形建筑的空氣體積:
V=SVt
=1×10
3m
2×8m/s×1s=8×10
3m
3,
1h內(nèi)獲得的風(fēng)能:
E=VρE
0t=8×10
3 m
3×1.2kg/m
3×32J/kg×3600s=1.10592×10
9J,
由題知,Q
放=E=1.1×10
9J,
∴m=
=
=34.56kg.
故答案為:(1)比熱容;(2)
v
2;(3)800N;12.5%;(4)8×10
3m
3;34.56kg.