初中物理l热效率计算题

1、1. (毕节)某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点。下表是该电热水壶的铭牌。求：(1) 如图所示，小电动机将1.2L的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少？(g取10N/kg)(2) 电热水壶在额定电压下工作时的电流。(保留一位小数)(3) 电热水壶正常工作时，将1.2L水从20°C加热到100°C时，水吸收的热量是多少？c水=4.2x103j/(kg°C)(4) 若(3)中的加热时间为7min,求电热水壶的热效率。产品型号：BHX22额定电压：220V频率：50Hz加热功率：1200W容量：1.2L(1)6J(2)5.5A(3)4.032x

2、105J(5)79.3%2. (龙岩)2015年龙岩市将在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车，以促进公共交通实现“低碳”化。下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据：燃油汽车纯电动汽车能源种类汽油（q=4.5X107J/kg汽油P汽油=0.7X103kg/m3）电能牵引力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)汽油属于(填“可再生”或“不可再生”)。(2)若燃油汽车与电动汽车正常行驶100km，则燃油汽车消耗多少千克汽油？燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少？(提示：燃油汽车能量转化效率n汽：汽车牵

3、引力做的功与汽汽油完全燃烧放出的热量之比；纯电动汽车能量转化效率n电汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之电比)(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台“希望7号”出海试航若试航中平台的排水量为2.5x104t，以5m/s的速度匀速直线航行5km，所受阻力是平台重的0.016倍.取g=10N/kg，q=4x107J/kg.求：燃油(1) 平台受到的浮力；(2) 平台所受牵引力的功率；(3) 若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量.解：(1)平台的排水量为m2.5x104t=2.5x107kg,排根据阿基

4、米德原理可知，平台受到的浮力F、_=Gjm排g=2.5x107kgx10N/kg=2.5x108N.浮排排(2)平台漂浮时，G=F=2.5x108N，浮平台所受的阻力f=nG=0.016x2.5x108N=4x106N,因为平台匀速直线航行，根据二力平衡条件，平台所受的牵引力Ff=4x106N,牵平台航行的路程s=5km=5x103m.牵引力做的功W=Fs=4x1O6Nx5x1O3m=2x1Oioj,rSzgS5X10in由v=得，t=1x103s,1v5m/s则平台所受牵引力的功率P=2x107w.t1X10Je(3)由n=得，Q皴燃油燃烧放出的热量Q放=5x1010J放T|0.4由Q放=m

5、q得，沁、丄厂口。放5X1Q10J燃油质量m=1.25x103kg.燃油呂答：(1)平台受到的浮力2.5x108N；(2) 平台所受牵引力的功率2x107W；(3) 若平台燃油机动力系统效率为40%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为1.25x103kg.4. (兰州)某燃气热水器工作时，燃烧产生热量的功率为20kW，水温升高25°C时，每分钟出水量为10L.此时c=4.2x103j/kgC,p=1.0x103kg/m3.求：水水(1) 1min内水吸收的热量；(2) 热水器的效率解：(1)1min出水体积V=10L=0.01m3,m=pV=1x103kg/m3x0.01m3=10k

6、g，1min水吸收的热量：Q=cm:吸=4.2x103j/(kgC)x10kgx25C=1.05x106j；(2)1min燃气燃烧产生热量：Q=Pt=20000Wx60s=1.2x106j，放热水器的效率：Q眼1.05X1O'-Tn=x100%=87.5%.Q帧1.2X10eJ答：(1)1min内水吸收的热量为1.05x106j；(2)热水器的效率为87.5%.5. (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3kg、温度为20C的水加热至沸腾，大约需要10min，已知：水的比热容为4.2x103j/(kgC),天然气的热值为3.5x107j/m

7、3.求：(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.答：(1)水吸收的热量为1.008x106J；(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4.8x10-2m3天然气.甲kWh何i冋F3亟I电了式电羸表50Hz32C0ijn()AiWh)6. (常州)常州三井小学安装有太阳能发电站，基本结构和5月初电能表的示数如图甲所示；5月底电能表的示数如图乙所示.F一1Lj打问：(1)5月份，发电站向办公楼输送电能多少焦耳？(2)用燃煤发电的效率为30%，已知燃煤的热值为3x107j/kg，若火力发电站要产生和学校办公楼5月份用电量相等

8、的电能，需消耗燃煤的质量为多少？(1)3.6X1010J(2)4000kg7. (苏州)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60°C、消耗了4.2g酒精.已知：水的比热容为4.2X103J/(kg°C),酒精的热值为3x107j/kg.求：(1) 此过程中水吸收的热量；(2) 4.2g酒精完全燃烧放出的热量；(3) 酒精灯烧水时的热效率.(1)2.52X104J(2)1.26X104J(3)20%8. (连云港)2015年4月21日重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。如图所示，该

9、飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h。假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2，g取10N/kg。求：机停在水平地面时对地面的压强大小；当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4x107j/kg，密度取0.75x103kg/m3。解：飞机对地面的压强p=f=晋=吧严=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)王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水.铁锅内装有5kg水，把水从18C加热至98C，已知水的比热容为4.2x103j/(kg°C).如果木炭的热值为3.4x107j/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收.求：(1) 在这个过程中水吸收的热量；(2) 在这个过程中用掉多少木炭.(1)吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2x1

11、03j/(kg°C)x5kgx(98°C-18°C)=1.68x106j；吸0由n=得:Q放=护讨J=1.68x107j,放由Q=mq得:放丰命切亠生°笊1.&SX107Ja需要的木炭m=0.49kg.3.4X1OJAg答：(1)在这个过程中水吸收1.68x106j的热量(2)在这个过程中用掉0.49kg木炭.10.今年“五一”期间，爸爸开车带着鲁鲁去旅游.汽车(包括车上的人和物品)质量为1.6X103kg，汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶230km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍汽车发动机的效率为25%，汽油的热值是4.6X1

12、07J/kg(假设汽油完全燃烧).(1) 汽车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？(2) 汽车行驶230km牵引力做了多少功；(3) 汽车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，因为该车在水平面上做匀速直线运动所以F=f=800N(直接写F=f也给分)；(2)230km=2.3X105mW=丄口丄口WeW1.84X108JQFs=800NX2.3X105m=1.84X108J；(3)根据n=了得Q放=万=25%=7.36X108J，m=放7.36X108

13、J=4.6X107J/kg=16kg11. (德州)太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置.下表是小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.求：太阳照射时间(h)装水量(kg)水升高的温度(°C)水的比热容J/(kgC)太阳能吸热功率(J/h)10100504.2X1033.0X106(1) 水在10h内吸收的热量；(2) 太阳能热水器的能量转化效率.解:(1)由热量的计算公式得Q=cmAt=42X103J/(kg°C)X100kgX50°C=2.1X107J；(2)太阳能吸收的热量Q2=Pt=3.0X106J/hX10h=3.0X107j，太阳能热水器

14、的能量转化效率n=Q1=3.0X107J=70%12. 某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图象.若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2X103J/(kg°C)，煤的热值约为3X107J/kg.求：(1) 煤完全燃烧产生的热量.(2) 经过6min时间加热，水所吸收的热量.(3) 煤炉烧水时的热效率.解：(1)由Q=mq得Q放=2kgX3X107j/kg=6X107J；(2)由图可知6min后水的温度为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. 三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为8.5X1010kWh，相当于一座年消耗5X1010kg标准煤的火力发电站的发电量(1) 标准煤的热值为2.9X107J/kg，完全燃烧5X1010kg标准煤能放出多少热量.(2) 以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.2X1011kg，这些气体的体积是多少m3(通常情况下CO2气体的密度为2kg/m3).(3)根据本题中的数据，计算火力发电的效率解：(1)完全燃烧5X101。kg标准煤放热Q=qm=2.9X107J/kgX5X10i。kg=1.45X10i8J；放排放CO2气体的体积V气=pp气=2X_1J/m_kg=6Xioiom3；(3)火力发电的效率n=Q*=气g/放&5X1OioX3.6X1°6J11.45X1018J14. 一只电热水壶铭牌上标有“220V1100W”的字样，在额定电压下工作。求：(1)正常工作时的电流和电阻。(2)通电5min产生的热量。(1) I=P/U=1100W/220V=5A,R=U/I=220V/5A=44Q,(2) Q=W=Pt11ooWX3oos=3.3X1o5J；15. 某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20C