“煤改氣”與燃氣蒸汽鍋爐

當前，大量散燒煤消費是造成霧霾的主要因素之一．數(shù)據(jù)顯示，我國直接燃燒煤炭產生的二氧化硫占全國總量的86%，產生的PM2.5占總量的50%以上，把工業(yè)鍋爐、居民取暖等用煤改為用電或氣，可以大幅減少直燃煤，極大改善空氣質量．

針對燃煤取暖對空氣污染的貢獻率高（我市約為22.4%）這一問題，北京市啟動了農村地區(qū)“煤改電”“煤改氣”工程，即用清潔能源替代燃煤．北京市“煤改氣”工程使用天然氣作為氣源，因為天然氣的熱值為3.8×107J/m3，遠高于人工煤氣的熱值1.5×107J/m3．

如圖所示的燃氣蒸汽鍋爐，是用天然氣、液化氣、人工煤氣等氣體作燃料在鍋爐中燃燒，燃燒后的高溫煙氣通過煙氣導管在水套內、外、中管里盤繞，最終經煙囪排出爐外．此過程中氣體燃料燃燒釋放出來的能量不斷傳遞給水套中的水，使其溫度升高并產生帶壓蒸汽形成熱動力．

燃氣蒸汽鍋爐是整個水暖系統(tǒng)的核心，那么，它就不得不對水暖的能耗問題承擔主要責任．讓我們看一下藏在鍋爐背后的秘密：鍋爐“熱效率”．

所有生產燃氣鍋爐的廠家均聲稱其“鍋爐熱效率達到了90%以上”．那么，我們是不是應該認為：天然氣在鍋爐中燃燒釋放的能量至少有90%都被水吸收了呢？錯！鍋爐“熱效率”是指鍋爐將煤氣、天然氣等轉換成熱能的能力，也就是鍋爐內燃料充分燃燒的能力，即燃燒在鍋爐中燃燒放出的熱量與等質量的燃料完全燃燒時放出的熱量之比．至于水在鍋爐中被加熱吸收的熱量與鍋爐內燃料燃燒放出熱量的比，可以用“熱交換率”來描述，與鍋爐“熱效率”的含義不同．

燃氣鍋爐煙囪口的廢氣溫度越高說明該鍋爐的“熱交換率”越低，大量的熱能沒有被水吸收而隨著煙氣被白白地排到了室外空氣中了．經實地測試，某知名品牌燃氣鍋爐煙囪出風口的溫度為120℃，而絕大多數(shù)家用燃氣鍋爐煙囪的出風口溫度都在160℃以上，有的甚至達到了200℃．那么降低燃氣鍋爐煙囪的出風口溫度將是提高鍋爐“熱交換率”的有效途徑．

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）在我國，當前造成霧霾的主要因素之一是_____．

（2）若某品牌燃氣鍋爐的“熱效率”為90%，該鍋爐燃燒10m3天然氣能放出_____J熱量．

（3）在燃燒程度一定的情況下，如何提高燃氣鍋爐的“熱交換率”？請至少寫出一條具體建議_____．

求：

（1）（2分）燈L正常發(fā)光時的電阻；

（2）（2分）當R的滑片P位于a端，閉合S1、斷開S2時，燈L兩端的實際電壓為額定電壓的2／3，求此時燈L工作lmin所消耗的電能是多少?

（3）（4分）當R的滑片P位于中點c，閉合開關S1、S2時，電流表的示數(shù)為3A，求滑動變阻器消耗的電功率。

a．在兩個同樣的燒杯中，分別裝入等體積的甲乙兩種液體

b．用溫度計分別測出甲乙兩種液體的初溫

c．在兩個燒杯中分別裝入功率相同的電熱器，且加熱時間相同

d．用溫度計分別測出甲乙兩種液體的末溫

請解答下列問題：

（1）在上述a、b、c、d四個實驗步驟中，存在錯誤的是步驟 （填寫步驟前的字母），該步驟中錯誤的內容應改為 ；

（2）步驟c中“加熱時間相同”是為了使甲乙兩種液體 ；

（3）如圖是甲乙兩種液體的溫度隨時間變化的關系圖象．若將液體甲和液體乙加熱相同的時間，則液體 溫度升高得快，甲乙兩種液體的比熱容的大小關系是c甲 c乙．

求：（1）（3分）起重機的質量為8t，工作時用支架將汽車的輪胎支離開地面。如果地面能承受的最大壓強是7×104 Pa，支架與地面接觸的總面積是多少？

（2）（3分）起重臂OA長12m，且與水平方向夾角為30°。支撐臂與起重臂垂直，作用點為B，且OB=4m，求支撐臂給起重臂的支持力（忽略起重臂自重，cos30°≈0.87）。

（3）（3分）起重機做功的機械效率。

A. 該物質一定是晶體 B. T2可能是物質的沸點

C. 0～t1時間內物質的分子熱運動加劇 D. t1～t2時間內物質的溫度不變內能不變

A. 若m1=m2 ， 則c1<c2； B. 若m1<m2 ， 則c1>c2；

C. 若c1=c2 ， 則m1<m2； D. 若c1>c2 ， 則m1<m2。

A. 探頭向下移動一段距離

B. 探頭向上移動一段距離

C. 保持探頭深度不變，探頭橡皮膜朝下

D. 保持探頭深度不變，將容器中的水換成酒精（ρ酒精＜ρ水）

（1）他將一個邊長為10cm，密度為0.6×103kg/m3的正方體木塊放入水槽中，然后加入5cm深的水，請你通過計算，判斷木塊是否能浮起來．

（2）繼續(xù)向水槽內加水，直至水深為10cm，此時木塊能浮在水面上嗎？這時水對槽底的壓強有多大？

（1）按圖甲的方法測出金屬塊受到的重力，大小為_____N．

（2）用公式F浮=ρ水gV排計算金屬塊浸沒在水中受到的浮力，大小為_____N．

（3）比較金屬塊浸沒在水中受到的浮力和金屬塊受到的重力大小，F浮_____G（填“＞”“＜”或“=”），可知金屬塊浸沒在水中時會_____（填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．