A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量
B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
答案 D
解析 形状记忆合金从热水中吸收热量后,伸展划水时一部分热量转变为水和转轮的动能,另一部分释放到空气中,根据能量守恒定律可知只有D项正确。
7.某同学想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能量,他用一个横截面积S=3.2×10-2 m2的保温圆筒,内装有质量为m=0.4 kg的水,让太阳光垂直照射t=3 min,水升高的温度Δt=2.2 ℃。已知水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃),地球半径为R=6400 km,试求出太阳向地球表面辐射能量的功率。
答案 8.2×1016 W
解析 太阳以热辐射的方式向地球表面传递热量。根据公式Q=cmΔt先求出单位时间内辐射到地球表面单位面积上的功率,再求总功率。
太阳辐射到水中的能量
Q=cmΔt=4.2×103×0.4×2.2 J≈3.7×103 J,
太阳光在1 s内垂直照射到1 m2面积上的功率
P== W/m2≈6.4×102 W/m2,
太阳辐射到地球表面上能量的功率
P′=P×πR2=6.4×102×3.14×(6400×103)2 W
=8.2×1016 W。