初中物理l熱效率計算題

1、1. (畢節(jié))某微電腦電熱水壺具有溫度可控、自動抽水等優(yōu)點。下表是該電熱水壺的銘牌。求：(1) 如圖所示，小電動機將1.2L的水從桶中提升了0.5m，電動機對水做的功至少是多少？(g取10N/kg)(2) 電熱水壺在額定電壓下工作時的電流。(保留一位小數(shù))(3) 電熱水壺正常工作時，將1.2L水從20°C加熱到100°C時，水吸收的熱量是多少？c水=4.2x103j/(kg°C)(4) 若(3)中的加熱時間為7min,求電熱水壺的熱效率。產(chǎn)品型號：BHX22額定電壓：220V頻率：50Hz加熱功率：1200W容量：1.2L(1)6J(2)5.5A(3)4.032x

2、105J(5)79.3%2. (龍巖)2015年龍巖市將在中心城區(qū)新增100輛純電動新能源公交車，以促進公共交通實現(xiàn)“低碳”化。下表是某燃油汽車與純電動汽車進行測試時的部分?jǐn)?shù)據(jù)：燃油汽車純電動汽車能源種類汽油（q=4.5X107J/kg汽油P汽油=0.7X103kg/m3）電能牽引力600N600N行使100km消粍8X10-3m320kWh二氧化碳排放量每消耗1kg汽油排放2kg二氧化碳0(1)汽油屬于(填“可再生”或“不可再生”)。(2)若燃油汽車與電動汽車正常行駛100km，則燃油汽車消耗多少千克汽油？燃油汽車與純電動汽車的能量轉(zhuǎn)化效率分別是多少？(提示：燃油汽車能量轉(zhuǎn)化效率n汽：汽車牽

3、引力做的功與汽汽油完全燃燒放出的熱量之比；純電動汽車能量轉(zhuǎn)化效率n電汽車牽引力做的功與汽車消耗電能之電比)(1) 不可再生；(2)5.6kg；23.8%；83.3%3(南通)2015年，南通建造的世界首座海洋生活平臺“希望7號”出海試航若試航中平臺的排水量為2.5x104t，以5m/s的速度勻速直線航行5km，所受阻力是平臺重的0.016倍.取g=10N/kg，q=4x107J/kg.求：燃油(1) 平臺受到的浮力；(2) 平臺所受牽引力的功率；(3) 若平臺燃油機動力系統(tǒng)效率為40%，該試航過程至少需要燃燒的燃油質(zhì)量.解：(1)平臺的排水量為m2.5x104t=2.5x107kg,排根據(jù)阿基

4、米德原理可知，平臺受到的浮力F、_=Gjm排g=2.5x107kgx10N/kg=2.5x108N.浮排排(2)平臺漂浮時，G=F=2.5x108N，浮平臺所受的阻力f=nG=0.016x2.5x108N=4x106N,因為平臺勻速直線航行，根據(jù)二力平衡條件，平臺所受的牽引力Ff=4x106N,牽平臺航行的路程s=5km=5x103m.牽引力做的功W=Fs=4x1O6Nx5x1O3m=2x1Oioj,rSzgS5X10in由v=得，t=1x103s,1v5m/s則平臺所受牽引力的功率P=2x107w.t1X10Je(3)由n=得，Q皴燃油燃燒放出的熱量Q放=5x1010J放T|0.4由Q放=m

5、q得，沁、丄廠口。放5X1Q10J燃油質(zhì)量m=1.25x103kg.燃油呂答：(1)平臺受到的浮力2.5x108N；(2) 平臺所受牽引力的功率2x107W；(3) 若平臺燃油機動力系統(tǒng)效率為40%,該試航過程至少需要燃燒的燃油質(zhì)量為1.25x103kg.4. (蘭州)某燃?xì)鉄崴鞴ぷ鲿r，燃燒產(chǎn)生熱量的功率為20kW，水溫升高25°C時，每分鐘出水量為10L.此時c=4.2x103j/kgC,p=1.0x103kg/m3.求：水水(1) 1min內(nèi)水吸收的熱量；(2) 熱水器的效率解：(1)1min出水體積V=10L=0.01m3,m=pV=1x103kg/m3x0.01m3=10k

6、g，1min水吸收的熱量：Q=cm:吸=4.2x103j/(kgC)x10kgx25C=1.05x106j；(2)1min燃?xì)馊紵a(chǎn)生熱量：Q=Pt=20000Wx60s=1.2x106j，放熱水器的效率：Q眼1.05X1O'-Tn=x100%=87.5%.Q幀1.2X10eJ答：(1)1min內(nèi)水吸收的熱量為1.05x106j；(2)熱水器的效率為87.5%.5. (德州)天然氣灶使用方便、經(jīng)濟環(huán)保如圖所示，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，天然氣灶將一壺質(zhì)量為3kg、溫度為20C的水加熱至沸騰，大約需要10min，已知：水的比熱容為4.2x103j/(kgC),天然氣的熱值為3.5x107j/m

7、3.求：(1)水吸收的熱量；(2)若天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，燒開這壺水需要多少天然氣.答：(1)水吸收的熱量為1.008x106J；(2)若天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，燒開這壺水需要4.8x10-2m3天然氣.甲kWh何i冋F3亟I電了式電羸表50Hz32C0ijn()AiWh)6. (常州)常州三井小學(xué)安裝有太陽能發(fā)電站，基本結(jié)構(gòu)和5月初電能表的示數(shù)如圖甲所示；5月底電能表的示數(shù)如圖乙所示.F一1Lj打問：(1)5月份，發(fā)電站向辦公樓輸送電能多少焦耳？(2)用燃煤發(fā)電的效率為30%，已知燃煤的熱值為3x107j/kg，若火力發(fā)電站要產(chǎn)生和學(xué)校辦公樓5月份用電量相等

8、的電能，需消耗燃煤的質(zhì)量為多少？(1)3.6X1010J(2)4000kg7. (蘇州)某學(xué)習(xí)小組同學(xué)想研究酒精燈燒水時的熱效率.他們用酒精燈給100g的水加熱，經(jīng)過一段時間測得水溫升高了60°C、消耗了4.2g酒精.已知：水的比熱容為4.2X103J/(kg°C),酒精的熱值為3x107j/kg.求：(1) 此過程中水吸收的熱量；(2) 4.2g酒精完全燃燒放出的熱量；(3) 酒精燈燒水時的熱效率.(1)2.52X104J(2)1.26X104J(3)20%8. (連云港)2015年4月21日重達(dá)2.3噸的世界上最大的太陽能飛機“陽光動力2號”降落在南京機場。如圖所示，該

9、飛機機身和機翼均采用極輕的碳纖維材料，機翼上安裝有高效太陽能電池板，能提供65kW的最大功率，該飛機的最大飛行速度為140km/h。假設(shè)飛機停在水平地面時輪與地面的總接觸面積為0.1m2，g取10N/kg。求：機停在水平地面時對地面的壓強大?。划?dāng)飛機發(fā)動機的輸出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平勻速飛行時，發(fā)動機的牽引力大??；若飛機發(fā)動機保持60kW的輸出功率勻速飛行1h,發(fā)動機輸出的能量為多大？這些能量相當(dāng)于多少升的航空燃油完全燃燒時釋放的能量？航空燃油的熱值取4x107j/kg，密度取0.75x103kg/m3。解：飛機對地面的壓強p=f=晉=吧嚴(yán)=2X105Pa由P=Fv，得

10、F=卩=60X103W=2x103Nv30m/sw=Pt=60x103Wx3600s=2.16x108j由Q=qm得-Q2.16x108Jm=5.4kgq4x107J/kg由p=m得VV=m=7.2x103m3=7.2LP0.75x103kg/m39.(呼和浩特)王大剛同學(xué)和家人在郊外野餐，用木炭燒水.鐵鍋內(nèi)裝有5kg水，把水從18C加熱至98C，已知水的比熱容為4.2x103j/(kg°C).如果木炭的熱值為3.4x107j/kg,它燃燒放出的熱有10%被水吸收.求：(1) 在這個過程中水吸收的熱量；(2) 在這個過程中用掉多少木炭.(1)吸收的熱量Q=cm(t-t0)=4.2x1

11、03j/(kg°C)x5kgx(98°C-18°C)=1.68x106j；吸0由n=得:Q放=護討J=1.68x107j,放由Q=mq得:放豐命切亠生°笊1.&SX107Ja需要的木炭m=0.49kg.3.4X1OJAg答：(1)在這個過程中水吸收1.68x106j的熱量(2)在這個過程中用掉0.49kg木炭.10.今年“五一”期間，爸爸開車帶著魯魯去旅游.汽車(包括車上的人和物品)質(zhì)量為1.6X103kg，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4.6X1

12、07J/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？解：(1)G=mg=1.6X103kgX10N/kg=1.6X104N，f=0.05G=0.05X1.6X104N=800N，因為該車在水平面上做勻速直線運動所以F=f=800N(直接寫F=f也給分)；(2)230km=2.3X105mW=丄口丄口WeW1.84X108JQFs=800NX2.3X105m=1.84X108J；(3)根據(jù)n=了得Q放=萬=25%=7.36X108J，m=放7.36X108

13、J=4.6X107J/kg=16kg11. (德州)太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置.下表是小華家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息.求：太陽照射時間(h)裝水量(kg)水升高的溫度(°C)水的比熱容J/(kgC)太陽能吸熱功率(J/h)10100504.2X1033.0X106(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.解:(1)由熱量的計算公式得Q=cmAt=42X103J/(kg°C)X100kgX50°C=2.1X107J；(2)太陽能吸收的熱量Q2=Pt=3.0X106J/hX10h=3.0X107j，太陽能熱水器

14、的能量轉(zhuǎn)化效率n=Q1=3.0X107J=70%12. 某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖象.若在6min內(nèi)完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2X103J/(kg°C)，煤的熱值約為3X107J/kg.求：(1) 煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量.(2) 經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量.(3) 煤爐燒水時的熱效率.解：(1)由Q=mq得Q放=2kgX3X107j/kg=6X107J；(2)由圖可知6min后水的溫度為80°C，由Q吸=cmAt得Q吸=4.2X103j/(kg°C)X10kgX(80C-

15、20C)=2.52X106J；(3)n=Q吸=2.52X6J7j=qia4.2%13. 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8.5X1010kWh，相當(dāng)于一座年消耗5X1010kg標(biāo)準(zhǔn)煤的火力發(fā)電站的發(fā)電量(1) 標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為2.9X107J/kg，完全燃燒5X1010kg標(biāo)準(zhǔn)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，每年會少排CO2氣體1.2X1011kg，這些氣體的體積是多少m3(通常情況下CO2氣體的密度為2kg/m3).(3)根據(jù)本題中的數(shù)據(jù)，計算火力發(fā)電的效率解：(1)完全燃燒5X101。kg標(biāo)準(zhǔn)煤放熱Q=qm=2.9X107J/kgX5X10i。kg=1.45X10i8J；放排放CO2氣體的體積V氣=pp氣=2X_1J/m_kg=6Xioiom3；(3)火力發(fā)電的效率n=Q*=氣g/放&5X1OioX3.6X1°6J11.45X1018J14. 一只電熱水壺銘牌上標(biāo)有“220V1100W”的字樣，在額定電壓下工作。求：(1)正常工作時的電流和電阻。(2)通電5min產(chǎn)生的熱量。(1) I=P/U=1100W/220V=5A,R=U/I=220V/5A=44Q,(2) Q=W=Pt11ooWX3oos=3.3X1o5J；15. 某家庭用燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為100kg、溫度為20C