江蘇高考物理計算題包括:
1. 一種小型火箭從地面發射后到達一定高度,然后開始下落。已知火箭的質量為m,它到達最大高度時離發射點的距離為H,速度減為零,求火箭在這個過程中所受的重力做的功。
2. 一質量為m的物體以一定的速度v沖上傾角為θ的斜面,做減速運動,其加速度大小為a。已知物體與斜面間的動摩擦因數為μ,求物體所受的摩擦力。
3. 一質量為M的物塊以一定的初速度沿粗糙的水平面滑行并停下,已知物塊在滑行過程中受到的摩擦力大小是其重力的k倍,求物塊滑行的總路程。
以上是江蘇高考物理計算題的一些例子,具體題目可能會根據實際情況有所變化。
題目:
假設你正在設計一個過濾系統,用于從含有少量污染物的水中提取清潔水。該系統包括一個熱力泵,一個過濾器和一個蓄水池。熱力泵通過管道與過濾器和蓄水池相連,用于從環境中吸收熱能以提高蓄水池的溫度。過濾器由一組多孔介質組成,污染物顆粒會通過這些孔被捕獲。
假設初始狀態下,環境溫度為25℃,水的溫度為20℃,污染物濃度為每升10毫克。經過一段時間后,你發現蓄水池的溫度上升到了30℃,而水的溫度保持不變。同時,你發現過濾器上的污染物濃度下降到了每升5毫克。
問題:
1.描述這個過濾系統是如何工作的?
2.在這個過程中,哪些能量被轉化或轉移了?
3.解釋為什么水的溫度沒有隨著熱量的吸收而上升?
請根據上述題目列出解答過程并給出必要的公式和計算步驟。
解答:
1.這個過濾系統通過熱力泵從環境中吸收熱量,并將其傳遞給蓄水池,使蓄水池的水溫度上升。同時,由于污染物顆粒被過濾器捕獲,過濾器的溫度也上升了。蓄水池的水通過管道流入過濾器,將熱量傳遞給多孔介質中的水,使污染物顆粒被捕獲并去除。
2.在這個過程中,能量的轉化或轉移主要發生在熱能、化學能和機械能之間。熱力泵將環境中的熱能轉化為蓄水池中的熱能,同時將機械能轉化為熱能。過濾器捕獲污染物顆粒時,機械能轉化為熱能。此外,由于水的比熱容比污染物大得多,所以當熱量被吸收時,水的溫度沒有明顯上升。
3.水的溫度沒有隨著熱量的吸收而上升的原因是因為水的比熱容比污染物大得多。當蓄水池中的水吸收熱量時,它的溫度上升幅度較小,而污染物顆粒的吸收能力較弱,導致它們的溫度上升幅度更大。因此,盡管蓄水池中的水吸收了熱量,但污染物顆粒的溫度上升更快,從而保持了它們的溫度不變。