专训：能量利用效率的综合计算.doc

1、专训：能量利用效率的综合计算关于炉灶的效率： 炉灶的效率与热机的效率求法相同， 先分别求有效利用的能量和总能量，再利用效率公式求炉灶的效率。这里注意，一般来说，水吸收的热量为有效利用的能量。炉灶的效率1【 2016德州】天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为 3 kg、温度为 20 的水加热至沸腾，大约需要37310 min，已知水的比热容为4.210 J/(kg )，天然气的热值为3.510 J/m 。(第 1 题图)(1)水吸收的热量；(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？2【2015安徽】某家庭用燃气热水器将质量

2、为 100 kg、温度为 20 的自来水加热到 50 ，消耗的天然气体积为 1 m3(假设天然气完全燃烧 )。已知水的比热容为 4.2 103 J/(kg )，天然气的热值为3.5107 J/m3。求：(1)1 m3 天然气完全燃烧放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)该热水器工作的效率。 【导学号 79002048 】1能量利用效率的计算3太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息，求：太阳照射时装水量吸热板面积水升高的温水的比热容太阳辐射功率间/h/kg/m2度/J (kg ) 1/J (m2h)1101002.5504.21031.6

3、8106(1)水在 10 h 内吸收的热量。(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3 的天然气。 (天然气的热值为 8.4107 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)(3)该太阳能热水器的能量转化效率。 【导学号 79002049 】4【中考 株洲】在火电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能。(1)蒸汽轮机的作用是将 _能转化为机械能。2(2)若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和 80%，求火电站的效率为多大？热机效率的综合计算5【2016呼和浩特】 近年来，人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车，期望更加节能环保、 安全高效，

4、并取得了长足的进步， 对于某成熟品牌的电动汽车，已知其质量恒为 m，在水平路面上行进过程中所受阻力恒定 (不计空气阻力 )。(1)该汽车匀速爬上倾角为30的斜坡时，汽车的动能_，重力势能_，机械能 _；(填“增大”“减小”或“不变”)(2)若斜坡长为 L，爬坡速度为 v1，求汽车爬坡所用时间；如果该汽车以v2 的速度在水平路面上行驶，且牵引力的功率为P，行驶(3)t2 时间内，消耗的电能为E，求在这个过程中，摩擦阻力的大小及汽车的效率；(4)若汽车在相同的水平路面上以v2/2 的速度匀速行驶时间为t3，试求牵引力在 t3 时间内做的功。【导学号 79002050 】3全章高频考点专训答案专训1

5、解：(1)在一个标准大气压下，水沸腾时的温度 t 100 ，水吸收的热量 Q 吸 cm(tt0) 4.2 103 J/(kg )3 kg(100 20 )1.008 106 J。Q吸(2)由 Q放 100%得，天然气完全燃烧放出的热量Q吸1.008106 J6Q1.68 10 。放60%由 Q 放 Vq 得，烧开这壶水需要天然气的体积Q放1.68106 J3 4.8 2 3V q 710 m 。3.510J/m2 解： (1)天然气完全燃烧放出的热量Q 放 Vq 1 m3 3.5 107 J/m33.5107 J。(2)水吸收的热量 Q 吸 cm(tt0)4.2103 J/(kg )100 k

6、g(50 20 ) 1.26107 J。Q吸1.26107 J(3)热水器的效率736%。Q放3.5 10 J33解：(1)水吸收的热量： Q 吸 cm t4.210 J/(kg )100 kg50 7(2)由题意， Q放Q吸 2.110，JQ放72.1 10 J3需要天然气的体积：V q8.4 107 J/m30.25 m。(3)10 h 太阳能热水器吸收的太阳能：Q 总 1.68106 J/(m2h) 2.5 m210 h 4.2 107，Q7J100%50%。吸100% 2.1 107JQ总4.2 10J4解： (1)内；(2)锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为：150%、270%和 3 80%，火电站的效率为： 12350% 70%80%28%。5解： (1)不变；增大；增大4若斜坡长为L，爬坡速度为v，汽车爬坡所用时间为： ts L 。(2)1vv1(3)据匀速直线运动可知，牵引力等于摩擦力，故据P ；PFv 可知， fFv2此过程中的有用功是： W 有 Pt2，所以此时汽车的效率是： W斜Pt2总 E。WP(4)此时的牵引力是： F fv2 ，1v2t3s22v2