(完整)初中物理效率计算问题

1、初中物理效率问题1、电热水器效率计算:它的能量转化过程是电能转化为内能，转化后被所利用的能量就是水的内能即QrcmCt-to).供给的总能量就是电能,Q2=W-pte所以n=利用的能量/供给的总能量二Q】/Q二cin(t-t0)/pt.2、燃气热水器的效率计算；在用燃料燃烧给水加热时,由于燃烧不充分散热等问题，存在热效率问题。此过程屋化学能转化为内能。所利用的能量是水的内能即Qrcm(t-t0),供给的总能量是燃料燃烧放出的总能量Q戶nq。所以I)二利用的能量/供给的总能量二Qi/Q?二cm(t'to)/mqo3、太阳能热水器的效率计算:此过程是通过太阳的能量通过辐射的形式给水加热,同

2、样也存在热损失。所利用的能量是水的内能即QrcmCWo)，供给的总能量是太阳能,S辐射能量X面积X时间"其中辐射能量的单位为焦耳/(米的二次方X小时)o利用的能量/供给的总能量二Q/Q-cm辐射能量X面积X时间。1、内燃机的工作过程是化学能转化为内能再转化为机械能，在此过程中燃烧不充分、热损失、机械摩擦等都有能量损失所以也有效率问题。所利用的能量是机械能W-FS.供给的总能量是燃料燃烧放出的总能量几二利用的能量/供给的总能量二那/貯FS/mq。2、电动机在工作中，由于电流的热效应、机械的摩擦等都有能量损失，此过程是电能转化为机械能。所利用的能量是机械能粘FS,其中卩为牵引力S为运动的

3、距离。供给的总能量是电能九二Pt。P为电动机的输出功率,t为通电时间。所以利用的能量/供给的总能量削/畤FS/Pt=FV/P°1、水力发电过程也存在效率的问O水的机械能转化为电能时机械传动部分会有能量的损耗，所以也存在效率问题。所利用的能量为电能弘二pt,供给的总能量是水的机械能W2mgh=Qtpgh（Q为水的流量,t为水流的时间，P为水的密度）。H二利用的能量/供给的总能量用/»尸pt/Qtpgh=p/Qpgho2、火力发电过程，是化学能转化为内能再转化为电能,几二利用的能量/供给的总能量=W/Q=Pt/cm（t-ta）e3、太阳能发电,太阳能转化为电能。n二利用的能量/

4、供给的总能量-W/Q?-Pt/辐射能量X面积乂时间.在输电效率，线路过长，导线电阻不能忽略，电能在传输中由于导线发热而有损耗。电厂输出电功率为P产UI,损失电功率为P«=1»用户获得电功率为P产UIT2所以输电效率为利用的能量.供给的总能量二P/P严效率计算问题我们已学过机械效率，而在近些年的中考中，效率已不再局限于机械效率，凡是涉及到能量的转移或转化，都会涉及到效率问题。在能量的转移（或转化）中，转移（或转化）之后的能量与转移（或转化）之前的能量的比值就是效率（或叫转移率或转化率），思考卞面的一些实例，就可理解效率问题。一、热效率1、我们生活的佳木斯地区，到了冬季，因口照

5、时问短，太阳能热水器的水达不到所需温度,为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.人鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器，如图所示，铭牌如下：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20°C加热到50°C时需要吸收多少热量？（1L二10一斥）（2）人鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20°C加热到50°C时，需加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为热能）（3）在上述（2）情况下，加热器正常工作实际用了3小时，则此热水器的效率为多少？10（4）仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点？（写出一条即可）津脾热水雅型号7冬额定容积100L额定电压22UY额定频卒SU

6、Hz额定功率1500W防水等圾丫|2、每到夏收季节，高淳农村人量农作物秸秆在田间被随意焚烧，如图这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料一一秆浆煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、20°C的水温度升高到80°Co（热值为2.4X10：J/kg）求：（1）水需要吸收的热量。（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少下克秆浆煤。3、简易太阳能热水器的受光面积1.4m，内装80kg水，太阳每分钟辐射到lm面积上的热量是8X10工如果60%的热量被水吸收，问:20°C的水晒3h后水温升高到多少

7、摄氏度？（水的比热容是4.2X10sJ/（kg°C）4、太阳能热水器是利用太阳能来对水加热的一种设备。小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10米高的屋顶上，现需要将初温为10°C100kg的水，加热到60°C,贝ij：（g取10N/kg）（1）把这些水从地面送到屋顶的热水器中，需要对水做多少功？（2）这些水要从太阳那里吸收多少热量？（3）卜雨时，改用热水器中的电辅助设备加热，其电辅助加热设备的功率为1500W,热效率是70$,若不计热损失，加热这些水需要多长时间？5、简易太阳晒水箱代替燃料烧水用来淋浴方便，水箱内有60T克的水，玻璃盖面积为084米'，

8、地球表面接受太阳辐射热为7.56X10*焦/(分钟.米')，水箱热效率为50%,在不考虑水散热的情况下，请写出水温变化的计算公式，并计算出晒水4小时水温升高多少？6、一架波音747可载51吨优质航空汽油，这些汽油完全燃烧可放出2.346X10打热量，这些热量的30%可使20°C1030吨钢材温度升高多少？钢的熔点为1400°C,钢的比热为0.46X103J/(kg.°C)7各家各户都要烧水煮饭，有关参数如下表所示.小明仔细记录了他天然气的热值电器的效率燃气炉效率电费天燃气费7.2X107J/m390%30%0.4元/度2.0元/m家每天烧水.煮饭、炒菜需要

9、的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天要将20kg的水烧开，而这个月的平均气温为20°C试问:(1)一个月(按30天计)加热水要吸收多少热量？(2) 小明家有燃气灶具，也有电器灶具.由于电费比天然气费要便宜而效率高,但天然气的热值高，请你通过计算后回答他是用电更划算、还是用天燃气更划算呢？8、用“长征三号”发射的某航天器，它的一部分光电池板面积S二8i几正对太阳能产生宀120V的电压，为工作舱提供U10A的电流若太阳光照射处每lm面积上获得的太阳辐射功率代二1.0X10沖，试估算该光电池的光电转换效率是多少？二、光电转化效率1、2007年5月，恒基伟业以创新的技术和理念推出了全球首

10、部光能手机.该手机说明书的部分内容如下表.太阳能光电板电池钢化玻璃+太阳能晶片+PCB+背面焊盘，实用美观，耐磨损，抗摔击.充电电压3.5V,充电电流130mA；工作（通话）电压3.5V,工作电流80mA充电40min,可通活26min.在阳光下，太阳能光电板将太阳能转化为能，并由充电电池进一步转化为能。电池的放电与充电的能量转换效率为.2、某种游艇是以太阳能为动力，不仅节约能源而且无污染，它的关键技术部件是光电转换板，此板接受太阳光的面积是8米：，当板正对太阳光时能够产生120伏的电压，游艇上的自动装置使光电转换板始终与阳光垂直，向电动机提供10安的强人电流。电动机线圈的直流电阻是4欧，太阳

11、光垂直照射到单位面积上的辐射功率为1.0X103瓦/米根据以上信息，求：（1）该光电转换板的效率（2）电动机把电能转化为机械能的效率。3、简易太阳晒水箱代替燃料烧水用来淋浴方便，水箱内有60千克的水，玻璃盖面积为0.84米'，地球表面接受太阳辐射热为7.56X10*焦/（分钟.米'），水箱热效率为50%,在不考虑水散热的情况下，请写出水温变化的计算公式，并计算出晒水4小时水温升高多少？三、力热转换效率1、一辆汽车匀速行驶，速度为90km/h,匀速时阻力为920N,其发动机效率为30%,汽油热值为4.6X10：J/kg.求：（1）发动机的功率（2）汽车匀速行驶300km做多少功（

12、3）匀速行驶300km消耗多少汽油2、2005年12月起，我市开始推广使用乙醇汽油。乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源。乙醇汽油能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。乙醇汽油的推广及使用，町以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力，乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点。小北湖风景秀丽，水面开阔，乘坐快艇是许多游客积极参与体验的水上娱乐项目。为了保护环境，小北湖风景区管委会改用乙醇汽油作为快艇的燃料。下表为某种快艇的部分技术参数:(1) 请写出使用乙醇汽油的两点好处？:。(2) 为保证安全，快艇上乘客的质量之和不得超过k

13、g.(3) 已知该快艇使用的乙醇汽油热值约为4.6X10：J/kg,密度约为0.7X103kg/m3,它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400N,若发动机的效率为25%,则该快艇匀速行驶46km耗油多少升？3、某辆小汽车油箱内装满35kg汽油，司机小王驾车到某城市执行任务，路程300kmo在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920No(汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能：汽油的热值为4.6X10'J/kg)求：(1)汽车到达目的地牵引力所做的功。(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。4、红枫湖乘坐快艇是水上娱乐项目。为了保护坏境，红枫湖风景区用汽油作为快艇的燃料。下表

14、为某种快艇的部分技术参数：(g二10N/kg)(1) 为保证安全，快艇上乘客的质量之和不得超过多少千克(2) 已知该快艇使用的汽油热值约为4.6X107J/kg,密度约为0.7X108kg/m5,它在水中匀速航行时所受的阻力f二1400N,若发动机的效率为25%,则该快艇匀速行驶46km耗油多少升？限载往人排水量1.4t油箱容积mOJj快艇自身质量inoDkg5、汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率。某型号轿车的有关数据如下表。(某标号汽油的热值约为4.5X107/kg,密度约为0.TXlo'kg/m3)求：(1) 若轿车以

15、100km/h的速度匀速行驶lh,则轿车消耗了多少T克的汽油？(2) 若轿车发动机的效率是30%,当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦特?发动勰大功率90RW百公里耗油QOQkm/h能行驶）6叫某鯛制）最大车速ITOknuh6. 一台汽汕机，活塞面积是50cmS活塞行程是25cn）,做功冲程燃气产生的平均压强为9.84X103Pa,若飞轮的转速是600转/分钟，效率为30%,求汽油机在1小时内要消耗多少在汽油？（汽油的燃烧值为4.6X10：J/kg）四、电热转换效率1、电磁炉以其高效、节能、卫生、安全成为新一代智能灶具。一只1500W的电磁炉正常工作时，在1个标准大

16、气压下将1血的水从20°C加热到刚沸腾时，需要4min,问电磁炉的效率是多少?93.3%2、将一个标有“220V400W”字样的“热得快”插入体积为0.5升、初温为20°C的水中，此时由于是用电高峰，实际电压为210V,在标准人气压卞经过9分10秒将水加热至沸腾,求“热得快”烧水时的热效率（不计电阻值随温度的变化）。3、小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示。若自来水的温度是10°C,充满水后，小明将调温开关调到如图乙所示的位置。接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题：加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水

17、一共吸收多少热量？若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时河？若实际经过2h30min指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？C水=4.2X103J/(kg-°C)甲乙贮水式f幽水器師，¥-55额定客迪55L额定压齡d&IPa碗昭220Y1500W额定频苓50HZ防榨级6OT4、为了解决老师们在办公时的饮水问题，学校新进了一批台式温热饮水机，其铭牌如卞表所示。右图是饮水机的简化电路图，S是用感温材料制成的温控开关，&是电阻，&是供加热用的电阻丝。请计算：(1) 在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？(2) 正常工作时，该饮水机将热水

18、罐中0.6kg、18°C的水加热到93°C,用时6mino则该饮水机的加热状态时热效率为多少？(3) 如果要使弘在保温状态时的功率是加热时的功率的一半，R】和弘的比值是多少？额定电压220v坏境温度10S389额定蹊率5OH1环境程度<90%加热功率55OW耗电鱼0.8kWhZ24h制谢水能力>90X25Dh防触电类别I类U5、一家用电热水器的铭牌如卞表所示。桃花牌全自动电热水器型号：THP2-12D额定功率：2KW电保护一类额定电压：220V出厂时间：年月口容量：12L类别：防触净重：22Kg编号：2003031000甲桃花厨房设备有限公司制造根据铭牌所提供的

19、信息。解答下列问题:（1）为了安全起见，该电热水器使用的插座应选用图中的哪一个？（2）该电热水器正常工作时电热丝的电阻多大？（3）将该电热水器装满水加热，使水温有20°C升高到60°C,水需要吸收多少热屋？C水=4.2X103J/（Kg°C）（4）若电热水器正常工作时电热丝所产生的热量的80$被水吸收，则第（3）问中的加热过程需要多长时间？五、电力转换效率1、随着科学技术的发展，电动自行车是目前较为时尚的代步工具。某厂生产的一种自行车,其主要参数如卞表所示：车人质量m电池充电电动机电动机效率车速绕行里程80kg36V10Ah6-8h36V180W6m/s表中“36

20、V10Ah"指的是输出电压为36V,工作电流与工作时间乘积为10A每小时。如果电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力f与行驶速度V和自行车队对地面压力N（N的大小等于mg）成正比,即f=kmgv,其中k=5.OX10'3s/m,g取10N/kgo求:（1）该电动自行车正常行驶时的电流多人，一次充电可行驶多长时间？（2）自行车匀速行驶时有用功功率多大？效率是多少？（3）自行车电动机还配有功率为P二80W的低速档，当自行车在平直公路上以此低速档匀速行驶时，其速度为多人？（设功率不变）（注意：阻力随速度大小而改变）2、长江三峡工程是一座集防洪、发电、航运和供水等综合利用的巨人水利水电工程。