中考熱效率計(jì)算專(zhuān)題.docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除熱效率計(jì)算專(zhuān)題效率計(jì)算主要分為三類(lèi)：一、功和熱量的效率問(wèn)題 二、熱量和電能的效率問(wèn)題 三、功和電能的效率問(wèn)題計(jì)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(jì)算知道效率計(jì)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(jì)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(jì)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(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，。求：燒開(kāi)這壺水，水需要吸收多少熱量？若燒開(kāi)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(tuán)隊(duì)在海拔3000多米高山上野營(yíng)時(shí)，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(shí)，共消耗了5kg的干木柴，已知水的比熱容為4.2103J/（kg.），干木柴的熱值為1.2107J/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(shí)，盡管鍋里的水嘩嘩地沸騰了很長(zhǎng)時(shí)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= 1.21075=6107(J)水的質(zhì)量：m水=水V水=1.0103210-3 =2(kg）水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.21032(85-10)=6.3105(J)(3)鐵鍋燒水的的效率：=Q吸/Q放=6.3105(J)/6107(J)=1.05%（4)因?yàn)榉悬c(diǎn)隨氣壓的減小而降低，高山上氣壓小，所以水沸點(diǎn)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(guò)量開(kāi)采使人類(lèi)面臨能源危機(jī)某縣在冬季利用地?zé)崮転橛脩羧∨h內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地?zé)峋?，出水溫度?0，出水流量為150m3/h（1）求每小時(shí)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(shí)可以節(jié)約多少天然氣？（水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/（kg），天然氣的熱值為4107J/m3）答案：解：（1）已知出水流量為150m3/h，由=得：水的質(zhì)量m=V=1.0l03kg/m3150m3=1.5l05kg，水放出的熱量Q=cmt=4.2l03J/（kg）1.5l05kg（9050）=2.521010J（2）由=得：天然氣需要放出的熱量Q放=2.81010J，由Q放=Vq得：天然氣的體積V=700m3答：（1）每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0所放出的熱量為2.521010J（2）利用上述地?zé)崮芄┡恍r(shí)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(yáng)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(guò)剩的電能把山下水庫(kù)的水抽到山頂水庫(kù)內(nèi)，白天用電高峰時(shí)放水發(fā)電，補(bǔ)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(xiàn)。 (1)蓄能電站放水發(fā)電時(shí)，_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。 (2)該蓄能電站的發(fā)電總功率為110MW，采用220kV高壓進(jìn)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(shí)，如果一天的發(fā)電量由熱電轉(zhuǎn)換效率為30%的熱電廠來(lái)提供，需要消耗多少煤？(煤的熱值q = 3. 0I07J/kg)1.（14泰州）23、三峽水電站有“照亮半個(gè)中國(guó)”的美譽(yù)，它的年平均發(fā)電量約為8.51010kW.h，相當(dāng)于一座年消耗51010kg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2.9107Jkg，完全燃燒5l010kg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(huì)少排CO2氣體1.21011kg，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(jì)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?xì)庠顭畷r(shí)，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4.2103J/（kg.），天然氣的熱值為8.4l07J/m3.求：（1）水吸收的熱量；（2）天然氣完全燃燒放出的熱量；（3）燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率答案：例三、功和熱量效率（重點(diǎn)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(jī)進(jìn)行修剪，它底盤(pán)刀具的動(dòng)力靠汽油機(jī)提供修剪機(jī)總重為200N，四個(gè)輪子與地面的接觸面積為20cm2，修剪機(jī)正常工作時(shí)，刀具每秒鐘通過(guò)的距離為23m，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力為20N，在一次修剪過(guò)程中，所用時(shí)間為5000s，耗油0.2kg（q汽油=4.6107J/kg），求：（1）使用前修剪機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（2）修剪機(jī)克服阻力做功的功率；（3）汽油機(jī)的效率解：（1）使用前修剪機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p=1105Pa；（2）修剪機(jī)勻速行駛的速度：v=23m/s，修剪機(jī)克服阻力做功的功率：P=fv=20N23m/s=460W；（3）修剪機(jī)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(jī)5000s行駛的路程：s=vt=23m/s5000s=115000m；則修剪機(jī)5000s內(nèi)做的功：W=F牽引力s=20N115000m=2.3106J；0.2kg汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=0.2kg4.6107J/kg=9.2106J；汽油機(jī)的效率：=100%=100%=25%答：（1）使用前修剪機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1105Pa；（2）修剪機(jī)克服阻力做功的功率為460W；（3）汽油機(jī)的效率為25%2.（14本溪）26、（9分）如圖所示為FDP30C型柴油水泵機(jī)組（水泵機(jī)組動(dòng)力由柴油機(jī)提供），它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、體積小、功率大；省時(shí)、省油、省心。該水泵機(jī)組的效率為40%，正常工作1小時(shí)可以將54m3的水抽到20m高處，請(qǐng)計(jì)算這個(gè)過(guò)程中；（g=10N/kg，q柴油=4.3107J/kg）（1）水泵機(jī)組對(duì)水做了多少功？（2）水泵機(jī)組的有用功功率是多少？（3）水泵機(jī)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(kāi)車(chē)帶著魯魯去旅游汽車(chē)（包括車(chē)上的人和物品）質(zhì)量為1.6103kg，汽車(chē)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(chē)總重的0.05倍，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%，汽油的熱值是4.6107J/kg（假設(shè)汽油完全燃燒）（1）汽車(chē)以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是多少？（2）汽車(chē)行駛230km牽引力做了多少功？（3）汽車(chē)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(chē)在一段平直的路面上行駛的時(shí)間和通過(guò)的路程繪制的示意圖（1）判斷圖中小汽車(chē)是做勻速直線運(yùn)動(dòng)還是變速直線運(yùn)動(dòng)；（2）求圖中小汽車(chē)全程的平均速度；（3）若小汽車(chē)以20kW的功率行駛10min消耗汽油1kg，已知汽油的熱值q=4.6107J/kg求小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率答案：解：（1）由圖可知，小汽車(chē)在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程不同，根據(jù)速度公式可知，小汽車(chē)做變速直線運(yùn)動(dòng)；（2）小汽車(chē)全程的平均速度是：v=30m/s；（3）P=20kW=2104W，t=10min=600s，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=Pt=2104W600s=1.2107J，小汽車(chē)放出的熱量：Q放=mq=1kg4.6107J/kg=4.6107J，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是：=26.09%答：（1）圖中小汽車(chē)是做變速直線運(yùn)動(dòng)；（2）圖中小汽車(chē)全程的平均速度是30m/s；（3）小汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是26.09%5.（14資陽(yáng)真）14（7分）如圖所示，我國(guó)“殲15”艦載機(jī)已在“遼寧艦”上成功起降，“遼寧艦”成為真正意義上的航母?！斑|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）1.5105動(dòng)力提供（燃料）重油最高航速vm（km/h）54最大艦長(zhǎng)Lm（m）304最大艦寬dm（m）70.5發(fā)動(dòng)機(jī)效率（%）25最大艦載機(jī)數(shù)量nm（架）30已知海水密度海水=1.1103kg/m3，重油的熱值q=4.0107J/kg，取g=10N/kg。求：（1）“遼寧艦”滿載時(shí)受到海水的浮力F1；（2）“遼寧艦”發(fā)動(dòng)機(jī)以最大功率、最高航速航行時(shí)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）6.75108N (2)10000N (3)250kg例四、新型單位類(lèi)題目.（14江西）19（7分）（2014江西）蓮蓮家的汽車(chē)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(lái)帶動(dòng)同軸的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使汽油燃燒更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少?gòu)U氣污染的目的這輛汽車(chē)的最低油耗可達(dá)0.2kg/（kWh），已知汽油的熱值為4.6107J/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(shí)放出的熱量為多少？（2）該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少？（結(jié)果保留整數(shù)） 考點(diǎn)：有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算專(zhuān)題：熱和能分析：（1）根據(jù)Q=mq求出汽油完全燃燒時(shí)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(dòng)機(jī)的效率解答：解：（1）0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量：Q放=mq=0.2kg4.6107J/kg=9.2106J；（2）根據(jù)題意可知，完全燃燒0.2kg汽油獲得的能量為W=1kWh=3.6106J，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：=100%=100%39%答：（1）0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量為9.2106J；（2）該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)39%點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱值和熱機(jī)效率計(jì)算公式的理解和掌握，難度不大1（14南昌）18（4分）某汽車(chē)的最低油耗可達(dá)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）表示獲得1kWh的能量需要消耗0.2kg汽油）已知汽油的熱值為4.6107J/kg，請(qǐng)你通過(guò)這些數(shù)據(jù)寫(xiě)出判斷該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)最高效率的辦法答案：Q總=mq=0.2kg4.6107J/kg=9.2106JW有用=1kWh=3.6106J，=100%=100%39%例五、新能源類(lèi)效率計(jì)算（14德州）25、（4分）太陽(yáng)能熱水器是直接利用太陽(yáng)能給水加熱的裝置，下表示小華家的太陽(yáng)能熱水器某天在陽(yáng)光照射下的相關(guān)信息 太陽(yáng)照射時(shí)間h裝水量kg水升高的溫度水的比熱容J/（kg）太陽(yáng)能吸熱功率J/h10100504.21033.0106求：（1）水在10h內(nèi)吸收的熱量；（2）太陽(yáng)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(jì)到“十二五”期末，全市建成的風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到100萬(wàn)千瓦。如圖20，風(fēng)力發(fā)電即是風(fēng)輪機(jī)葉片不斷受到風(fēng)力的推動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作輸出電能。若風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每片風(fēng)葉質(zhì)量為6t，長(zhǎng)為40m。下表給出了1