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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -热效率运算专题效率运算主要分为三类：一、功和热量的效率问题二、热量和电能的效率问题三、功和电能的效率问题运算效率的一般步骤：1. 第一确定是什么能量转化为其他能量2. 找到题目中的有用能量和总能量3. 带入运算知道效率运算有用能量或者总能量：1. 确定能量转移的方向2. 找到此题中的有用能量和总能量分别是什么能量3. 公式变形求解有用的能量（或有用功）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_效率运算的通用式：总能量（或总功）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例一、热量效率运算14 兰
2、州 34 20XX 年兰州市 水壶里装有 2kg、20的水,用自然气炉具将其加热至沸腾,已知自然气的热值为,大气压强为1 标准大气压,.求：烧开这壶水,水需要吸取多少热量？如烧开这壶水消耗的自然气是,就自然气炉具的效率是多少？答案： 40%1.（ 14 玉林） 26某团队在海拔 3000 多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发觉把体积为 2L 的水从 10加热到 85时,共消耗了 5kg 的干木柴,已知水的比热容为 4.2103J/（kg.）,干木柴的热值为 1.2107J/kg）.求：（1）干木柴完全燃烧放出的热量.？（2）水吸取的热量.（3）铁锅烧水的的效率.（4）他们也发觉在高山上用铁锅
3、煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗的沸腾了很长时间.马铃薯仍是煮不软,为什么？答案：解：（ 1 干木柴完全燃烧放出的热量：Q放=qm= 1.2 1075=6107J水的质量： m水=水 V 水=1.0 103 2 10-3 =2kg ）水吸取的热量 :Q 吸=cmt-t0=4.2103 285-10=6.3105J3 铁锅烧水的的效率： =Q吸/Q 放=6.3 105J/6107J=1.05%（4 由于沸点随气压的减小而降低,高山上气压小,所以水沸点降低,铁锅里的水尽管沸腾了,但是温度比较低,马铃薯仍是煮不软.2.（14 聊城） 26（ 6 分）煤、石油、自然气的过量开采使人类面临能源危机某县在冬季
4、利用的热能为用户取暖县内有一口自喷状态的热井,出水温度为90,出水流量为 150m3/h （1）求每小时流出的的热水温度降低到50,所放出的热量（2）这些热量假如用自然气蒸汽锅炉供热,且自然气蒸汽锅炉的热效率为90%,就利用上述的热能供暖一小时可以节省多少自然气？（水=1.0 130kg/m 3, c 水=4.2 130J/（kg.）,自然气的热值为4 170J/m3）答案：解：（ 1）已知出水流量为150m3/h ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料
5、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -由 =得：水的质量m=V=1.03l0kg/m3 150m3=1.5 5l0kg,水放出的热量 Q=cmt=4.2 3l0J/（kg.） 1.5 5klg0（90 50） =2.52 1100J（2）由 =得：自然气需要放出的热量Q 放=2.8 1100J,由 Q 放=Vq 得：自然气的体积V=700m3答：（ 1）每小时流出的的热水温度降低到50所放出的热量为2.52 1100J（2）利用上述的热能供暖一小时可以节省700m3 的自然气例二、热量和电能效率（14 河南） 21 南阳
6、市南召县回龙抽水蓄能电站,是我省第一座抽水蓄能电站.在深夜用电低谷,它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内,白天用电高峰时放水发电,补充电网电能不足,为缓解我省电网的调峰压力做出了奉献. 1蓄能电站放水发电时, 能转化为 能.2该蓄能电站的发电总功率为110MW,采纳 220kV 高压进行输电,求高压输电线中的电流.3该蓄能电站每天可发电5 小时,假如一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来供应,需要消耗多少煤？ 煤的热值 q = 3. 0 I07J/kg1.（ 14 泰州） 23、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8.5 1010kW.h,相当于一座年消耗
7、5 1010kg 标准煤的火力发电站的发电量 1标准煤的热值为 2.9107Jkg,完全燃烧 5l010kg 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 1.2 1011kg,这些气体的体积是多少m3通常情形下 CO2 气体的密度为2kg m3.3依据此题中的数据,运算火力发电的效率 答案： 1.45*1018J1.2X1011kg6*10 1021.1%2.（ 14 苏州）24.（6 分）燃气灶烧水时, 把质量为 2kg、初温为 20的水加热到 100,共燃烧了 0.02m3 自然气（假设自然气完全燃烧）已知水的比热容为 4.2 103J/（ kg.
8、）,自然气的热值为 8.4l07J/m3. 求：（1）水吸取的热量.（2）自然气完全燃烧放出的热量.（3）燃气灶烧水时的效率 答案：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -例三、功和热量效率（重点题型）1.（ 14 铁岭） 26（9 分）夏天,公园内的草坪都要定期使用如下列图的草坪修剪机进行修剪,它底盘刀 具的动力靠汽油机供应 修剪机总重为 200
9、N,四个轮子与的面的接触面积为20cm2,修剪机正常工作时,刀具每秒钟通过的距离为23m,匀速运动时受到的平均阻力为20N,在一次修剪过程中, 所用时间为 5000s,耗油 0.2kg（ q 汽油=4.6 170J/kg）,求：（1）使用前修剪机静止时对水平的面的压强.（2）修剪机克服阻力做功的功率.（3）汽油机的效率解：（1）使用前修剪机静止时对水平的面的压强：p=1 150Pa.（2）修剪机匀速行驶的速度：v=23m/s,修剪机克服阻力做功的功率：P=fv=20N 23m/s=460W.（3）修剪机匀速行驶受到的牵引力等于阻力,即F 牵引力 =f=20N.由 v=可得,修剪机 5000s
10、行驶的路程： s=vt=23m/s 5000s=115000.m就修剪机 5000s 内做的功：W=F牵引力 s=20N115000m=2.3160J.0.2kg 汽油完全燃烧放出的热量： Q=mq=0.2kg 4.6 7J1/0kg=9.26J1.0汽油机的效率：= 100%= 100%=25%答：（1）使用前修剪机静止时对水平的面的压强为1105Pa.（2）修剪机克服阻力做功的功率为460W.（3）汽油机的效率为25%2.（ 14 本溪） 26 、（ 9 分）如下列图为 FDP30C 型柴油水泵机组（水泵机组动力由柴油机供应）,它的优点是重量轻、体积小、功率大.省时、省油、省心.该水泵机组
11、的效率为40% ,正常工作 1 小时可以将可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -54m 3 的水抽到 20m 高处,请运算这个过程中. （ g=10N/kg , q 柴油=4.3 10 7J/kg ）（1）水泵机组对水做了多少功？（2）水泵机组的有用功功率是多少？（3）水泵机组消耗多少柴油（结果保留两位小数） 答案：3.（14 齐齐哈尔） 33（
12、8 分）（2022.齐齐哈尔）今年 “五一”期间,爸爸开车带着鲁鲁去旅行汽车（包括车上的人和物品）质量为1.6 130kg,汽车以 90km/h 的速度在平直大路上匀速行驶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4.6 107J/kg（假设汽油完全燃烧）（1）汽车以 90km/h 的速度在平直大路上匀速行驶时,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？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 8 页 -
13、- - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -4.（ 14 云南） 24（8 分）如图是依据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间和通过的路程绘制的示意图（1）判定图中小汽车是做匀速直线运动仍是变速直线运动.（2）求图中小汽车全程的平均速度.（3）如小汽车以 20kW 的功率行驶 10min 消耗汽油 1kg,已知汽油的热值q=4.6 107J/kg求小汽车发动机的效率答案：解：（ 1）由图可知,小汽车在相同的时间内通过的路程不同,依据速度公式可知,小汽车做变速直线运动.（2）小汽车全程
14、的平均速度是：v=30m/s.（3）P=20kW=2104 W,t=10min=600s,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -发动机做的功：W=Pt=2104W600s=1.2 107J,小汽车放出的热量：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Q 放=mq=1kg 4.6 107J/kg=4.610发动机的效率是：=26.09%7J,
15、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答：（1）图中小汽车是做变速直线运动.（2）图中小汽车全程的平均速度是30m/s.（3）小汽车发动机的效率是26.09%5.（14 资阳真） 14（7 分）如下列图,我国“歼15”舰载机已在“辽宁舰”上胜利起降, “辽宁舰”成为真正意义上的航母.“辽宁舰”的有关参数如下表所示.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_满载排水量Gm（t）动 力 提 供 （ 燃67500最大功率 Pm（ kW）1.5105可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_重油最高航速 vm（km/h ）54料）最大舰长 Lm（m） 304最大舰宽 dm（ m）
16、 70.5发 动 机 效 率 （%）25最大舰载机数量nm（架） 30已知海水密度 海水=1.1 103kg/m 3,重油的热值 q=4.0107J/kg,取 g=10N/kg.求：（1）“辽宁舰”满载时受到海水的浮力F1.（2）“辽宁舰”发动机以最大功率、最高航速航行时供应的牵引力F2.（3）“辽宁舰”以最高航速航行1000km 所需要燃烧重油的质量m.答案：（1）6.75 108 N210000N3250kg例四、新型单位类题目.（14 江西）19（ 7 分）（2022.江西）莲莲家的汽车尾部上标有 “2.0T”的字样,其中“T”就是“涡轮增压 ”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮
17、”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮 ”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也削减了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和削减废气污染的目的这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（ kW.h）,已知汽油可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的热值为 4.6 170J/kg（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量.0.2kg（/表示获得 1kW.h 能量消耗 0.2kg 汽油）求：（ 1）0.2kg 的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）考点：有关热机的运算专题：热和能分析
18、：（1）依据 Q=mq 求出汽油完全燃烧时放出的热量.（2）依据题意可知消耗0.2kg 汽油获得的能量,依据=求动身动机的效率解答：解：（ 1）0.2kg 的汽油完全燃烧时放出的热量：kW.h）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_76Q 放=mq=0.2kg4.6 1J0/kg=9.2J1.0（2）依据题意可知,完全燃烧0.2kg 汽油获得的能量为 W=1kW.h=3.6 16J0,汽车发动机的效率：= 100%= 100%39%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 8 页 - - - - - -
19、- - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -答：（ 1）0.2kg 的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2 160J.（2）该汽车发动机的效率最高可达39%点评：此题主要考查的是同学对热值和热机效率运算公式的懂得和把握,难度不大1（ 14 南昌） 18（4 分）某汽车的最低油耗可达0.2kg/ （kW.h）最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最 大有用功的能量（温馨提示： 0.2kg/ （kW.h）表示获得 1kW.h 的能量需要消耗0.2kg 汽油）已知汽油的热值为 4.6 170J/kg,请你通过这些数据写出
20、判定该汽车发动机最高效率的方法答案： Q 总=mq=0.2kg4.6 71J0/kg=9.261J0W 有用=1kW.h=3.6 160J, = 100%= 100%39%例五、新能源类效率运算（14 德州） 25、（4 分）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表示小华家的太阳能热水器某天在阳光照耀下的相关信息可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_太阳 照耀 时间 h装水 量 kg水升 高的 温度 水的 比热 容J/ （ kg . ）太阳 能吸 热功 率 J/h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10100504.2 10 33.0 106求：（ 1）水在 10
21、h 内吸取的热量.（2）太阳能热水器的能量转化效率 答案：1（桂林） 28桂林着力打造广西风电基的,估计到“十二五”期末,全市建成的风电装机容量达到100 万千瓦.如图 20,风力发电即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动,继而带动发电机工作输出电能.如风力发电机,每片风叶质量为 6t ,长为 40m.下表给出了 1kg 空气在不同风速下速度（）与动能（ E）的关系：（空气密度取 1.2kg/m 3）（1）当风速为 6m/ s 时,每千克空气具有的动能是多少焦耳？（2）假如一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2 150J 的电能,就 1000 台这样的风力发电机,一年获得的电能相当于完全燃
22、烧多少千克的煤产生的能量？（一年工作时间按3000h 运算,煤的热值为 3 170J/ kg）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_N.*-3s 4.ta.s 10m/s sl,e.t.:i:QtAlf z i.t ,XQtANT9r.xJ7tf3.8 x 1bet4trz .f: I kiihidin/g .f- .L ji-f- :j J rjfi 3OJ,- I yf . 1000I -i1 f.f-JI t*.f :z,os,.G.G., y ,j.g 6*gin oL. .X10I/sXf 3 000X3. X10eX 1000-” 3Xt0”IAp-1.Z. X 10 3 l/J/1HtLi l”4t /JJf I J1ITJJI1 s. S T 3. I t x I lo.-I.5Ix./k J1ft ki 1. ifiiifI i. tff ., :*I * ” - ” F. r/J: fi .l1/ 4fi.R;y1; l kltf f 8% 8可编辑资料 - - - 欢迎下载