中考熱效率計算專題

1、熱效率計算專題效率計算主要分為三類：一、功和熱量的效率問題 二、熱量和電能的效率問題 三、功和電能的效率問題計算效率的一般步驟：1.首先確定是什么能量轉(zhuǎn)化為其他能量 2.找到題目中的有用能量和總能量 3.帶入計算知道效率計算有用能量或者總能量：1.確定能量轉(zhuǎn)移的方向 2.找到本題中的有用能量和總能量分別是什么能量 3.公式變形求解效率計算的通用式：=有用的能量（或有用功）總能量（或總功） ×100% 例一、熱量效率計算(14蘭州)34(2014年蘭州市)水壺里裝有2kg、20的水，用天然氣爐具將其加熱至沸騰，已知天然氣的熱值為，大氣壓強為1標(biāo)準大氣壓，。求：燒開這壺水，水需要吸收多少

2、熱量？若燒開這壺水消耗的天然氣是，則天然氣爐具的效率是多少？答案： 40% 1.（14玉林）26某團隊在海拔3000多米高山上野營時，使用鐵鍋燒水，他們發(fā)現(xiàn)把體積為2L的水從10加熱到85時，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg.），干木柴的熱值為1.2×107J/kg）。求：（1）干木柴完全燃燒放出的熱量。？（2）水吸收的熱量。（3）鐵鍋燒水的的效率。（4）他們也發(fā)現(xiàn)在高山上用鐵鍋煮馬鈴薯時，盡管鍋里的水嘩嘩地沸騰了很長時間。馬鈴薯還是煮不軟，為什么？答案：解：（1)干木柴完全燃燒放出的熱量：Q放=qm= 1.2×107×5

3、=6×107(J)水的質(zhì)量：m水=水V水=1.0×103×2×10-3 =2(kg）水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×2×(85-10)=6.3×105(J)(3)鐵鍋燒水的的效率：=Q吸/Q放=6.3×105(J)/6×107(J)=1.05%（4)因為沸點隨氣壓的減小而降低，高山上氣壓小，所以水沸點降低，鐵鍋里的水盡管沸騰了，但是溫度比較低，馬鈴薯還是煮不軟。2.（14聊城）26（6分）煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機某縣在冬季利用地?zé)崮転橛脩羧∨h內(nèi)有一口自

4、噴狀態(tài)地?zé)峋?，出水溫度?0，出水流量為150m3/h（1）求每小時流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0，所放出的熱量（2）這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%，則利用上述地?zé)崮芄┡恍r可以節(jié)約多少天然氣？（水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg），天然氣的熱值為4×107J/m3）答案：解：（1）已知出水流量為150m3/h，由=得：水的質(zhì)量m=V=1.0×l03kg/m3×150m3=1.5×l05kg，水放出的熱量Q=cmt=4.2×l03J/（kg）×1.5

5、15;l05kg×（9050）=2.52×1010J（2）由=得：天然氣需要放出的熱量Q放=2.8×1010J，由Q放=Vq得：天然氣的體積V=700m3答：（1）每小時流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0所放出的熱量為2.52×1010J（2）利用上述地?zé)崮芄┡恍r可以節(jié)約700m3的天然氣例二、熱量和電能效率（14河南） 21 南陽市南召縣回龍抽水蓄能電站，是我省第一座抽水蓄能電站。在深夜用電低谷，它用電網(wǎng)過剩的電能把山下水庫的水抽到山頂水庫內(nèi)，白天用電高峰時放水發(fā)電，補充電網(wǎng)電能不足，為緩解我省電網(wǎng)的調(diào)峰壓力做出了貢獻。 (1)蓄能電站放水發(fā)電時，_能轉(zhuǎn)化

6、為_能。 (2)該蓄能電站的發(fā)電總功率為110MW，采用220kV高壓進行輸電，求高壓輸電線中的電流。 (3)該蓄能電站每天可發(fā)電5小時，如果一天的發(fā)電量由熱電轉(zhuǎn)換效率為30%的熱電廠來提供，需要消耗多少煤？(煤的熱值q = 3. 0×I07J/kg)1.（14泰州）23、三峽水電站有“照亮半個中國”的美譽，它的年平均發(fā)電量約為8.5×1010kW.h，相當(dāng)于一座年消耗5×1010kg標(biāo)準煤的火力發(fā)電站的發(fā)電量(1)標(biāo)準煤的熱值為2.9×107Jkg，完全燃燒5×l010kg標(biāo)準煤能放出多少熱量；(2)以三峽水力發(fā)電代替同等的火力發(fā)電，每年會少

7、排CO2氣體1.2×1011kg，這些氣體的體積是多少m3(通常情況下CO2氣體的密度為2kgm3)；(3)根據(jù)本題中的數(shù)據(jù)，計算火力發(fā)電的效率答案：1.45*1018J  1.2X1011kg  6*1010  21.1%2.（14蘇州）24.（6分）燃氣灶燒水時，把質(zhì)量為2kg、初溫為20的水加熱到100，共燃燒了0.02m3天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）已知水的比熱容為4.2×103J/（kg.），天然氣的熱值為8.4×l07J/m3.求：（1）水吸收的熱量；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量；（3）燃氣灶燒水時的效率答案：例三、功和

8、熱量效率（重點題型）1.（14鐵嶺）26（9分）夏天，公園內(nèi)的草坪都要定期使用如圖所示的草坪修剪機進行修剪，它底盤刀具的動力靠汽油機提供修剪機總重為200N，四個輪子與地面的接觸面積為20cm2，修剪機正常工作時，刀具每秒鐘通過的距離為23m，勻速運動時受到的平均阻力為20N，在一次修剪過程中，所用時間為5000s，耗油0.2kg（q汽油=4.6×107J/kg），求：（1）使用前修剪機靜止時對水平地面的壓強；（2）修剪機克服阻力做功的功率；（3）汽油機的效率解：（1）使用前修剪機靜止時對水平地面的壓強：p=1×105Pa；（2）修剪機勻速行駛的速度：v=23m/s，修剪機

9、克服阻力做功的功率：P=fv=20N×23m/s=460W；（3）修剪機勻速行駛受到的牽引力等于阻力，即F牽引力=f=20N；由v=可得，修剪機5000s行駛的路程：s=vt=23m/s×5000s=115000m；則修剪機5000s內(nèi)做的功：W=F牽引力s=20N×115000m=2.3×106J；0.2kg汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；汽油機的效率：=×100%=×100%=25%答：（1）使用前修剪機靜止時對水平地面的壓強為1×10

10、5Pa；（2）修剪機克服阻力做功的功率為460W；（3）汽油機的效率為25% 2.（14本溪）26、（9分）如圖所示為FDP30C型柴油水泵機組（水泵機組動力由柴油機提供），它的優(yōu)點是重量輕、體積小、功率大；省時、省油、省心。該水泵機組的效率為40%，正常工作1小時可以將54m3的水抽到20m高處，請計算這個過程中；（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）（1）水泵機組對水做了多少功？（2）水泵機組的有用功功率是多少？（3）水泵機組消耗多少柴油（結(jié)果保留兩位小數(shù)）答案：3.（14齊齊哈爾）33（8分）（2014齊齊哈爾）今年“五一”期間，爸爸開車帶著魯魯去旅游汽

11、車（包括車上的人和物品）質(zhì)量為1.6×103kg，汽車以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛230km，所受的平均阻力是汽車總重的0.05倍，汽車發(fā)動機的效率為25%，汽油的熱值是4.6×107J/kg（假設(shè)汽油完全燃燒）（1）汽車以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，汽車發(fā)動機的牽引力是多少？（2）汽車行駛230km牽引力做了多少功？（3）汽車全程消耗汽油多少千克？  4.（14云南）24（8分）如圖是根據(jù)某小汽車在一段平直的路面上行駛的時間和通過的路程繪制的示意圖（1）判斷圖中小汽車是做勻速直線運動還是變速直線運動；（2）求圖中小汽車全程的平均速度；（

12、3）若小汽車以20kW的功率行駛10min消耗汽油1kg，已知汽油的熱值q=4.6×107J/kg求小汽車發(fā)動機的效率答案：解：（1）由圖可知，小汽車在相同的時間內(nèi)通過的路程不同，根據(jù)速度公式可知，小汽車做變速直線運動；（2）小汽車全程的平均速度是：v=30m/s； （3）P=20kW=2×104W，t=10min=600s，發(fā)動機做的功：W=Pt=2×104W×600s=1.2×107J，小汽車放出的熱量：Q放=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J，發(fā)動機的效率是：=26.09%

13、60;答：（1）圖中小汽車是做變速直線運動；（2）圖中小汽車全程的平均速度是30m/s；（3）小汽車發(fā)動機的效率是26.09% 5.（14資陽真）14（7分）如圖所示，我國“殲15”艦載機已在“遼寧艦”上成功起降，“遼寧艦”成為真正意義上的航母。“遼寧艦”的有關(guān)參數(shù)如下表所示。滿載排水量Gm（t）67500最大功率Pm（kW）1.5×105動力提供（燃料）重油最高航速vm（km/h）54最大艦長Lm（m）304最大艦寬dm（m）70.5發(fā)動機效率（%）25最大艦載機數(shù)量nm（架）30已知海水密度海水=1.1×103kg/m3，重油的熱值q=4.0×107

14、J/kg，取g=10N/kg。求：（1）“遼寧艦”滿載時受到海水的浮力F1；（2）“遼寧艦”發(fā)動機以最大功率、最高航速航行時提供的牽引力F2；（3）“遼寧艦”以最高航速航行1000km所需要燃燒重油的質(zhì)量m。答案：（1）6.75×108N (2)10000N (3)250kg例四、新型單位類題目.（14江西）19（7分）（2014江西）蓮蓮家的汽車尾部上標(biāo)有“2.0T”的字樣，其中“T”就是“渦輪增壓”，是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，來帶動同軸的“進氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓，使汽油燃燒更充分，燃氣壓強更大，同時也減少了廢氣中的有害

15、物質(zhì)，達到提高發(fā)動機效率和減少廢氣污染的目的這輛汽車的最低油耗可達0.2kg/（kWh），已知汽油的熱值為4.6×107J/kg（溫馨提示：最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量；0.2kg/（kWh）表示獲得1kWh能量消耗0.2kg汽油）求：（1）0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量為多少？（2）該汽車發(fā)動機的效率最高可達多少？（結(jié)果保留整數(shù)） 考點：有關(guān)熱機的計算專題：熱和能分析：（1）根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒時放出的熱量；（2）根據(jù)題意可知消耗0.2kg汽油獲得的能量，根據(jù)=求出發(fā)動機的效率解答：解：（1）0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量：Q放=mq=0.2k

16、g×4.6×107J/kg=9.2×106J；（2）根據(jù)題意可知，完全燃燒0.2kg汽油獲得的能量為W=1kWh=3.6×106J，汽車發(fā)動機的效率：=×100%=×100%39%答：（1）0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量為9.2×106J；（2）該汽車發(fā)動機的效率最高可達39%點評：此題主要考查的是學(xué)生對熱值和熱機效率計算公式的理解和掌握，難度不大  1（14南昌）18（4分）某汽車的最低油耗可達0.2kg/（kWh）最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量（溫馨提示：0.2kg/（kWh）表

17、示獲得1kWh的能量需要消耗0.2kg汽油）已知汽油的熱值為4.6×107J/kg，請你通過這些數(shù)據(jù)寫出判斷該汽車發(fā)動機最高效率的辦法答案：Q總=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106JW有用=1kWh=3.6×106J，=×100%=×100%39%例五、新能源類效率計算（14德州）25、（4分）太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表示小華家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息 太陽照射時間h裝水量kg水升高的溫度水的比熱容J/（kg）太陽能吸熱功率J/h10100504.2×1033.0×106求：（1）水在10h內(nèi)吸收的熱量；（2）太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率答案：1（桂林）28桂林著力打造廣西風(fēng)電基地，預(yù)計到“十二五”期末，全市建成的風(fēng)電裝機容量達到100萬千瓦。如圖20，風(fēng)力發(fā)電即是風(fēng)輪機葉片不斷受到風(fēng)力的推動而轉(zhuǎn)動，繼而帶動發(fā)電機工作輸出電能。若風(fēng)力發(fā)電機，每片風(fēng)葉質(zhì)量為6t，長為40m