中考热效率计算专题
2019年中考复习系列之热效率计算专题(附录答案)
中考复习系列之热效率计算专题一、可能涉及到的相关知识点（1）已知密度体积求质量表达式m=ρV，其中液体的体积通常以升（L）为单位，1L=1×10-3m3（2）物质吸热放热的公式A、物体吸热或者对外做功的公式Q吸=cm△t ，W=pt（发动机运转），W=Fs(牵引力做功)B、固体液体燃料放热公式Q放C、气体燃料放热公式Q放=Vq ，注意气体燃料的单位，1L=1×10-3m3D、电器放热公式Q放=Pt 若电器正常工作，则Q放=P额t 若电器非正常工作，Q放=P实t（3）热效率的计算公式η=Q吸÷Q放或η=W利用÷Q放（被利用的能量在释放的总能量中的占比）W利用=Pt=Fs，推导P=Fv （P为发动机功率）（发动机的做功冲程提供牵引力，对外做功）二、大体分析思路（1）热效率是能量转化问题，须先找出有用能量和总能量分别所对应的物理量（2）总能量大概分为几类：A、煤炭烧水Q放=mq ，B、电器烧水Q放=Pt ，C、机车问题Q放=mq（烧油）D、太阳能烧水Q放=P0st(P0为单位面积的功率)（3）有用能量Q吸=cm△t 机车发动机W利用=Pt=Fs（4）关注能量转化的过程中是否有热量损失，若没有Q放=Q吸，η=100%。
若有η小于100%，Q放η=Q吸【一讲一练】完全吸收(不计热量损失)例1、柳州鑫能生物发电项目是广西第一个新型环保清洁和可再生能源生物发电示范项目，以热值为l.2 x107 J/㎏的秸杆作燃料。
完全燃烧__________㎏的秸杆得到8.4×107的热量；若这些热量全部被水吸收，可使_____㎏的水从30℃上升到70℃。
[水的比热容为4.2×103 J/(㎏·℃)]变式训练1、汽油的热值是4.6×107J/ kg，完全燃烧210g汽油能放出J的热量；若这些热量全部被水吸收，可使kg 水，从20℃升高到43℃（水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃) ）。
2024年中考物理复习+专题(1) 热学的综合计算
广西专版九年级人教版物理全册
专题(一) 热学的综合计算
“灶具类” 1．(2023广安中考)小红一家到某基地露营时，用火炉 将质量为2 kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了 100 g木炭。已知：水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃) ，木炭的热值q炭＝3.36×107 J/kg。求： (1)水吸收的热量； (2)该火炉烧水的热效率。
解：(1)水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(100℃－25℃)＝3.15×106 J；
(2)高能聚合油完全燃烧放出的热量Q放＝ ＝4.2×106 J，完全燃烧高能聚合油的质
量m′
＝0.1 kg。
“太阳能热水器类” 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，其中太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的 太阳能，求：
＝mq可得，完全燃烧汽油的质量：m＝
＝0.6 kg。
7．“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以 108 km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受 到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40%。已知汽车整 车质量为1375 kg，油箱容积为50 L。(汽油热值q＝ 3.3×107 J/L，g取10 N/kg)
解：(1)水吸收的热量为Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/ (kg·℃) ×2 kg×(60℃－20℃)＝3.36×105 J；
(2)燃烧100 g木炭放出的热量为Q放＝m炭q炭＝100× 10－3 kg×3.36×107 J/kg＝3.36×106 J，该火炉烧水的热
效率η＝
×100%＝10%。
(1)牵引力所做功的功率； (2)汽车的百公里油耗(每100 km消耗汽油的体积)。
中考专题08热学计算(知识点复习+例题讲解+过关练习) (原卷版)
专题08 热学计算【考点分析】章节考点考试题型难易度内能比热容计算选择题、填空题、计算题 ★★★ 热值计算 选择题、填空题、计算题 ★★ 热效率选择题、填空题、计算题★★【知识点总结+例题讲解】一、比热容计算：1.公式：tm Q c ∆⋅=放吸/2.变形：Q 吸=cm △t【例题1】质量为2kg 的水温度升高5℃。
求：水吸收的热量Q 吸。
[c 水＝4.2×103J/（kg •℃）]【变式1】完成以下计算：（1）水的比热容是4.2×103J/（kg •℃），将2kg 水从20℃加热到100℃，求水吸收的热量； （2）将2kg 汤从20℃加热到100℃，需要吸收6.4×105J 的热量，求汤的比热容。
【例题2】质量相同的A 、B 两金属块，把它们都加热到100℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C 、D 两杯水中，测量的结果：金属块A 使C 杯的水温升高了10℃，金属块B 使D 杯的水温升高了20℃．设两金属块比热容为c A 和c B ，则c A 与c B 的比值为（ ） A ．4：9 B ．9：4C ．19：9D ．9：19【变式2】将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（ ） A ．0℃ B ．6℃C ．6℃以上D ．4℃二、热值计算：1.公式：mQ q 放=（或VQ q 放=一般用于气体、液体燃料）其中：m 为燃料的质量，V 为燃料的体积，q 为燃料的热值 2.公式变形：（1）qm Q =放 （已知热值及燃料质量，求燃烧放出的热） （2）qQ m 放=（已知燃烧放出的热及热值，求燃料的质量）【例题3】已知天然气的热值为4.0×107J/m 3，完全燃烧2.1m 3的天然气可以获得J 的热量，不计热量损失，这些热量可以使500kg 的水，温度升高℃。
中考必考力热效率计算
计算专题——力热综合计算
一、汽车类效率计算
1.小兵家买了一辆小轿车，小兵想知道这辆轿车的效率是多少。
小兵从网上查的该品牌轿车的测试报告如下：
已知汽油的密度ρ=0.71x107 kg/m3 ,热值q=4.6x107 J/kg，g=10N/kg，请你帮小兵解答小轿车在满足测试条件时的下列问题。
（1）该轿车行驶100km，消耗的总能量时多少？
（2）该轿车行驶100km，做的有用功是多少？
（3）该轿车的效率是多少？
2.汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们生活提供了交通便利，促进了社会经济的发展，某型号四轮汽车的质量为1.6×103kg，每个轮子与地面的接触面积为0.02m2。
当它以60km/h的速度在平直的公路上匀速行使时，受到的阻力为600N，每行使100km消耗汽油的量为8L，完全燃烧1L的汽油释放的能量为
3.7×107J（取g=10N/kg）。
求：
（1）汽车静止时对地面的压强。
（2）汽车以60km/h的速度匀速行使时，牵引力的功率。
（3）汽车以60km/h的速度匀速行使时，汽车的效率。
（4）汽车有很多用途，但也带来了很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议。
3.某轿车的质量为1600kg，车轮与地面的总接触面为0.1㎡，若轿车以90kw的功率匀速直线运动且在5min内行驶了9000m（g=10N/kg）请你计算：
（1）轿车静止时对水平地面的压强；
（2）轿车在行驶的过程中受到的阻力。
自行车类：。
中考物理-专题05 热量热值热效率计算问题训练(共8道题)
2022年中考物理三轮复习冷热门与必考点专题练 (全国通用)专题05 热量热值热效率计算问题训练(共8道题)1. （2021贵州黔东南州）如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。
R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。
当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）。
[已知:水的比热容c=4.2 103J/（kg·℃），1L=10-3m3]。
求：（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少?（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时。
3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少?2．（2021湖南湘潭）图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。
某次正常加热工作中，其内胆装有5L的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。
已知小厨宝正常＝4.2×103J/（kg•℃）。
问：工作时的电压为220V，额定功率为2200W，水的比热容为c水（1）该小厨宝内胆装有水的质量为kg；（2）由图象可知，加热5min，水温升高了℃，吸收的热量为J；（3）本次加热小厨宝消耗了J的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？3.进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。
下表是这种汽车的主要参数。
（g 取10N/kg）空车质量800kg每个轮胎与地面接触面积50cm2电池容量44kW•h标准承载200kg最大续航（充满电最大行驶路程）200km所受阻力与汽车总重的比值0.09（1）电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是。
电动机的工作原理是。
（2）标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？（3）图2是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象，标准承载下，电动汽车以速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h，电动机的效率是多少？（4）若某燃油汽车百公里耗油6升，每升油5.5元，电动汽车充电每度0.8元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济？4.（2020甘肃天水）如图所示是某款电热水壶及相关信息表。
热机效率计算题讲解
10 道热机效率计算题题目一：一台汽油机的功率为70kW，它工作 1 小时消耗汽油5kg，已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，求这台汽油机的效率。
解析：1.先计算汽油机所做的有用功：-功率P = 70kW = 70000W，工作时间t = 1 小时= 3600 秒。
-根据公式W = Pt，可得有用功W⁷ = 70000×3600 = 2.52×10⁷J。
2.再计算汽油完全燃烧放出的热量：-汽油质量m = 5kg，热值q = 4.6×10⁷J/kg。
-根据公式Q = mq，可得总热量Q = 5×4.6×10⁷ = 2.3×10⁷J。
3.最后计算热机效率：-热机效率η = W⁷/Q×100% = (2.52×10⁷)/(2.3×10⁷)×100% ≈ 110%（此结果因忽略了能量损失等因素，实际热机效率不可能大于100%，仅为计算过程中的近似值）。
题目二：某柴油机的效率是40%，它工作时消耗10kg 柴油能做多少有用功？柴油的热值为4.3×10⁷J/kg。
解析：1.计算柴油完全燃烧放出的热量：-柴油质量m = 10kg，热值q = 4.3×10⁷J/kg。
- Q = mq = 10×4.3×10⁷ = 4.3×10⁷J。
2.计算有用功：-效率η = 40%，根据公式W⁷ = ηQ，可得有用功W⁷ = 40%×4.3×10⁷ = 1.72×10⁷J。
题目三：一台热机工作时，燃料燃烧每小时释放 1.2×10⁷J 的热量，若热机的效率为30%，求该热机每小时做的有用功是多少？解析：1.已知总热量Q = 1.2×10⁷J，效率η = 30%。
2.根据公式W⁷ = ηQ，可得有用功W⁷ = 30%×1.2×10⁷ =3.6×10⁷J。
热效率计算专题学习导航
5.求燃料热值
液化石油气的热值高达4.6×107J/kg，一些不法商贩为谋取暴利，常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户．常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测：将质量为100kg、初始温度为31℃的水装入容器内，用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾，瓶内燃气消耗了0.84kg．通过高效炉灶，水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75%．已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），问：
（1）瓶内燃气的热值是多少？
（2）该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚？
[合作探究]
类型三：热机效率
1.（2014•菏泽）阅读下面的材料，解答问题
山东菏泽向“大气污染宣战”
下面是菏泽有关部门针对“节能减排”采取的部分措施，其中：第三项措施
首批50辆LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营，如图14-8所示。为了方便市民出行，市区公交车全面安装“北斗导航系统”，市民可以通过手机（导航系统接收器）查询公交车的动态位置。
类型二：不完全吸收（有热量损失）
2.求效率（2014•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．蒸汽轮机的作用是将能转化为机械能。若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和80%，则火电站的效率为。
变式训练：小王学习了热学的知识后，
(1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量?
（4）关注能量转化过程中是否有热量损失，
若没有，Q吸=Q放，η=100%；若有，η＜100%，η=Q吸/Q放×100%
[自主学习]
初三物理热机的热效率计算
初三物理热机的热效率计算热机是指能够将热能转化为机械能的装置，在能源转化领域具有重要地位。
而热效率则是衡量热机性能的重要指标。
本文将介绍初三物理中热机的热效率计算方法。
一、热机的热效率定义热效率（η）是指热机输出的机械能与输入的热能之间的比值，用来衡量热机的能量利用率。
热效率可以用以下公式表示：η = 机械能输出 / 热能输入其中，机械能输出是指热机通过做功输出的机械能，热能输入是指热机输入的热能。
二、热机的热效率计算方法1. 单级汽轮机的热效率计算对于单级汽轮机，其热效率可以用以下公式计算：η = 1 - T排气 / T进气其中，T排气是指汽轮机排气的温度，T进气是指汽轮机进气的温度。
2. 单级热泵的热效率计算对于单级热泵，其热效率可以用以下公式计算：η = 热量输出 / 热量输入 = 热量输出 / (热量输出 + 压缩功耗)其中，热量输出是指热泵输出的热量，热量输入是指热泵输入的热量，压缩功耗是指热泵压缩过程中消耗的功。
3. 单级内燃机的热效率计算对于单级内燃机，其热效率可以用以下公式计算：η = 有效功 / 热能输入其中，有效功是指内燃机输出的净功，热能输入是指内燃机输入的热能。
三、热效率的提高方法为了提高热机的热效率，可以采取以下措施：1. 增加燃烧温度：提高燃料的燃烧温度可以增加热机的热效率，但要注意不能超过燃料的熔点。
2. 减少热能损失：通过增加绝缘材料、改善传热条件等方式减少热能在热机中的损失。
3. 优化工作过程：通过合理的工作过程设计，减少热能在转化过程中的损失，提高热机的能量利用率。
四、热效率计算的应用热效率计算在实际应用中具有重要意义。
例如，在工业生产中，热效率的提高可以有效降低能源成本，提高生产效率。
在环保领域，热效率的优化可以减少能源的消耗，减少对环境的负面影响。
总结：热效率是热机的重要性能指标，用来衡量热机能量的利用率。
本文介绍了初三物理中热机的热效率计算方法，包括单级汽轮机、单级热泵和单级内燃机等。
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(2)该蓄能电站的发电总功率为１１0MＷ，采用220ｋV高压进行输电，求高压输电线中的电流。
（3)该能电站每天可发电5小时，如果一天的发电量由热电转换效率为30％的热电厂来提供，需要消耗多少煤？（煤的热值ｑ=3. 0×I０7J/ｋg)
由v=可得,修剪机5０00s行驶的路程:
s′=vt′=23ｍ/s×500０ｓ=11５00０m;
则修剪机５０00s内做的功:
W＝Ｆ牵引力s′=２0N×11500０m=2.3×1０6J;
０.2kg汽油完全燃烧放出的热量：
Q=mq＝0．２kg×4．6×１07Ｊ/kg=9.2×1０6J；
2.找到题目中的有用能量和总能量
3．带入计算
知道效率计算有用能量或者总能量:1.确定能量转移的方向
2.找到本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
效率计算的通用式：η
例一、热量效率计算
(1４兰州)34.(２０1４年兰州市)水壶里装有2kｇ、２0℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾,已知天然气的热值为 ,大气压强为1标准大气压, 。求：ﻫ⑴烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
⑵若烧开这壶水消耗的天然气是 ,则天然气炉具的效率是多少？ﻫ答案:⑴ ⑵40%
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,他们发现把体积为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4.2×１0３Ｊ/（kｇ.℃），干木柴的热值为1．2×１07J／kg)。求：
水吸收的热量：Q吸=cm(ｔ-t0）＝4.２×103×2×(８5-10)=６.3×10５(Ｊ）
（３)铁锅烧水的的效率：η=Q吸/Q放＝6.３×105（Ｊ)/６×107(J)＝1.０5%
（4)因为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，马铃薯还是煮不软。
(3)根据本题中的数据，计算火力发电的效率．
答案:1.4５＊10１8J 1.２Ｘ1０11kｇ6*1０1021.1％
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天然气(假设天然气完全燃烧)．已知水的比热容为4．2×１0３J／(ｋg.℃）,天然气的热值为８．4×l07J/m３.求:
（1）干木柴完全燃烧放出的热量。？
（2）水吸收的热量。
(３）铁锅烧水的的效率。
（4）他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时，尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是煮不软，为什么？
答案：解:(1)干木柴完全燃烧放出的热量:Q放＝qm= 1．2×107×5＝６×107(J)
水的质量：m水=ρ水V水＝１.0×103×2×10-３ =２（kg）
中考热效率计算专题
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热效率计算专题
效率计算主要分为三类：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
计算效率的一般步骤:1.首先确定是什么能量转化为其他能量
(1）水吸收的热量;
(２）天然气完全燃烧放出的热量；
（3)燃气灶烧水时的效率．
答案:
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图所示的草坪修剪机进行修剪，它底盘刀具的动力靠汽油机提供.修剪机总重为200N,四个轮子与地面的接触面积为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=4.6×107Ｊ/kg),求:
(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压强；
(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地面的压强:
ｐ==＝ =１×105Pa；
ﻫ（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;
（ρ水＝1.0×103kg/m3,ｃ水=4.２×10３J/(ｋｇ•℃)，天然气的热值为4×10７J/m3）
答案:解:(1)已知出水流量为１５0m3/h，
由ρ= 得：水的质量ｍ=ρV=1.０×l０3kg/m3×150m3=1.5×l０5kg，
水放出的热量Q=cm△ｔ=4.2×l０３J/(kg•℃）×1.5×l05kｇ×(90℃﹣50℃)=2.52×１0１0J.
(2）由η= 得:
天然气需要放出的热量Ｑ放= = =2.８×1０10Ｊ,
由Ｑ放=Vq得:天然气的体积V= = =７０0ｍ3.
答:(1）每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为2.52×１010J.
（2）利用上述地热能供暖一小时可以节约7０0ｍ３的天然气.
例二、热量和电能效率
（1４河南）２１.南阳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贡献。
１.（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５×1010kg标准煤的火力发电站的发电量.
(1)标准煤的热值为2.9×107Ｊ/kg，完全燃烧5×l０１0kg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（通常情况下CO２气体的密度为２kｇ／m3);
2.(１4聊城）26．（6分)煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态地热井，出水温度为９０℃，出水流量为150m３/ｈ．
(1）求每小时流出的地热水温度降低到5０℃，所放出的热量．
（２)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气?