很好 热机效率计算题型
热机效率计算题
热机效率计算题1、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L。
在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。
已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/kg。
求：（1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量？（3分）（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？（2分）2、某中学为学生供应开水，用锅炉将200 kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6 kg的无烟煤。
水的比热容是4.2 ×10 3 J／(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×l 0 7 J／kg。
求：(1) 锅炉内的水吸收的热量是多少?(2) 无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3) 此锅炉的效率是多少3、某型号小轿车油箱的容积是60升，所用的燃料是密度为0.71×103kg/m3的汽油。
（1）该车油箱最多能装多少kg的汽油？（2）如果该车的总质量是1500kg，4个车轮的轮胎对地面的压强都是2×105Pa，求车的总重量是多少？车与地面接触的总面积是多少(g取10N/kg)？（3）该车以20m/s的速度匀速行驶100km时消耗的燃料是5kg，如果汽油的热值是4.6×107J/kg，汽车发动机的输出功率是12kW，求有用功和发动机的热机效率分别是多少（保留两位有效数字）？4、随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气。
小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾。
又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。
［气压为1标准大气压；c水＝4.2×103J／(kg·℃)］（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？5、小明家的太阳能热水器，水箱容积是200L。
热机效率(含解析及答案)
热机效率一、计算题：1．小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少，他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7kg，从书上查得汽油的热值q=4.6×107J/kg，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进．（空气阻力不计）求：（1）该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？（2）该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？（3）该小汽车的效率是多少？（4）若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？【答案】（1）Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J；答：小汽车行驶100km，消耗的总能量是3.22×108J；（2）W=Fs=644N×100×103m=6.44×107J；答：该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是6.44×107J；（3）η===20%；该小汽车的效率是20%；（4）汽油燃烧的总能量转化为：①驱车前进的有用能量，②克服机械摩擦的额外功的能量，③机器吸收和蒸发到空气中的热量2．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.01L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J/kg．求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．（4）该汽油机的效率．【答案】（1）燃气对活塞的平均压力：F=PS=9.0×lO5Pa×30×10﹣4m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N×0.05m=135J；（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以lmin转动1800周，要做功900次，所以P=（4）该汽油机1min消耗汽油质量：m=ρv=0.8×103kg/m3×0.01×10﹣3m3=0.008kg，效率：η=．答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；（3）汽油机的功率为2025W；（4）汽油机的效率为33%．故答案为：①2700N；②135J；③2025W；④33%．3．近年来，“低碳经济”成为社会的一个焦点之一，“低碳”其实就意味着节能。
初二物理热机效率练习题
初二物理热机效率练习题热机效率是指热机在工作过程中，从热源吸收的热量与向冷源释放的热量之比。
物理课上学习了很多与热机效率有关的知识，下面就来通过解答几道热机效率相关的练习题，巩固一下所学的知识。
1. 一台热机从高温热源吸收1500J的热量，向低温冷源放出900J的热量，求这台热机的效率。
解析：热机效率可以用公式η = Qh/Qc 来表示，其中η 是效率，Qh 表示热机从高温热源吸收的热量，Qc 表示热机向低温冷源放出的热量。
根据题目中的数据，代入公式计算效率：η = 900J / 1500J = 0.6 = 60%答案：这台热机的效率为60%。
2. 一台热机的效率为80%，如果它从高温热源吸收200J的热量，求这台热机向低温冷源放出的热量是多少？解析：根据热机的效率定义可知，效率 = 吸收的热量 / 放出的热量。
将已知的数据代入公式，并求解未知量：0.8 = 200J / QcQc = 200J / 0.8 = 250J答案：这台热机向低温冷源放出的热量是250J。
3. 一台热机的效率为40%，它从高温热源吸收热量200J，求这台热机的制冷量是多少？解析：热机的制冷量是指热机向低温冷源释放的热量，可以使用公式 Qc = Qh - W 来计算。
其中 Qc 表示制冷量，Qh 表示从高温热源吸收的热量，W 表示热机对外界做的功。
根据热机的效率可知，效率 = 1 - (Qc / Qh) ，由此可以解出制冷量：0.4 = 1 - (Qc / 200J)Qc = (1 - 0.4) * 200J = 0.6 * 200J = 120J答案：这台热机的制冷量是120J。
通过以上的练习题，我们可以进一步巩固热机效率的计算方法和相关概念。
在实际应用中，了解热机效率对于提高能源的利用效率和降低能源浪费具有重要意义。
希望同学们通过继续学习和练习，能够深入理解热机效率的计算和应用，并在实际生活中开展更多与能源利用相关的探究活动。
初三热机的效率练习题
初三热机的效率练习题在物理学中，热机是指将热能转化为机械能的设备。
初三学生在学习热机时，需要掌握热机的效率计算方法和解题技巧。
本文将给出一些热机的效率练习题，帮助你加深对热机效率的理解。
练习题一：汽车发动机某汽车发动机每秒燃烧的燃料的热值为50000焦耳，其中有80%的热能通过高温排出以产生功率，其余热能通过冷却系统散发到环境中。
求该汽车发动机的效率。
解析：燃料的热值为50000焦耳，其中有80%的热能转化为机械能，因此有效功率为50000 * 80% = 40000焦耳。
汽车发动机的效率为有效功率除以燃料的热值，即效率 = 40000 / 50000 = 0.8 = 80%。
练习题二：汽轮机某台汽轮机从高温蒸汽中获得的能量为30000焦耳，其中有90%的能量转化为机械能。
求该汽轮机的效率。
解析：汽轮机从高温蒸汽中获得的能量为30000焦耳，其中有90%的能量转化为机械能，因此有效功率为30000 * 90% = 27000焦耳。
汽轮机的效率为有效功率除以从高温蒸汽中获得的能量，即效率 = 27000 / 30000 = 0.9 = 90%。
练习题三：蒸汽发电厂某座蒸汽发电厂每小时消耗的煤炭的热值为1800万焦耳，通过发电机产生了800万焦耳的电能输入电网供应。
求该蒸汽发电厂的效率。
解析：该蒸汽发电厂每小时消耗的煤炭的热值为1800万焦耳，通过发电机产生的电能为800万焦耳，因此有效功率为800万焦耳。
蒸汽发电厂的效率为有效功率除以煤炭的热值，即效率 = 800万焦耳 / 1800万焦耳≈ 0.444 = 44.4%。
练习题四：蓄电池某种类型的蓄电池每次充放电的总能量为2000焦耳，其中有75%的能量从电池中释放出来供给电器使用，其余能量损失在转化过程中。
求该蓄电池的效率。
解析：每次充放电的总能量为2000焦耳，其中有75%的能量供给电器使用，因此有效功率为2000 * 75% = 1500焦耳。
初三物理热机的效率习题
初三物理热机的效率习题热机是物理学中的一个重要概念，它是能够通过热量转化为机械功的机械装置。
热机的效率是评价热机性能的重要指标之一。
在初三物理学习中，经常会遇到与热机的效率相关的问题。
本文将为大家介绍一些初三物理热机的效率习题，帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
习题一：一个热机从热源吸取3000J的热量，每次工作过程中有500J的热量散失，计算这个热机的效率是多少？解析：热机的效率可以用以下公式来计算：效率 = 机械功÷吸热量。
根据题目中的数据，这个热机的吸热量是3000J，而热量散失量是500J，那么机械功可以通过以下公式计算：机械功 = 吸热量 - 热量散失量。
将数据代入计算得到机械功 = 3000J - 500J = 2500J。
所以，这个热机的效率为：效率 = 2500J ÷ 3000J ≈ 0.833，约等于0.83，即83%。
习题二：一个汽车引擎每分钟可以产生5000J的机械功，同时排放热量为2000J，求这个汽车引擎的效率是多少？解析：根据题目中的数据，汽车引擎的机械功是5000J，而热量排放量是2000J。
根据热机的效率公式，我们可以计算效率。
效率 = 机械功÷吸热量。
由于题目没有给出吸热量的具体数值，我们无法直接计算效率。
但我们可以利用以下公式计算：吸热量 = 机械功 + 热量排放。
将题目中的数据代入计算得到吸热量 = 5000J + 2000J = 7000J。
所以，这个汽车引擎的效率为：效率= 5000J ÷7000J ≈0.714，约等于0.71，即71%。
习题三：一个制冷机每次从低温热源吸收400J热量，排放热量为200J，求这个制冷机的效率。
解析：制冷机与热机相反，它是通过吸热使制冷介质所在的系统从低温热源向高温热源释放热量。
制冷机的效率可以通过以下公式计算：效率 = （热量散失 + 吸热量）÷吸热量。
由于题目中给出了吸热量和排放热量的具体数值，我们可以直接代入计算。
热机效率专题练习（含答案解析）
热机效率专题练习（含答案解析）热机效率专题练习一、计算题1.某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.2kg的燃气。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)，燃气的热值为5×107J/kg.求：(1)燃气完全燃烧放出的热量Q1；(2)水吸收的热量Q2；(3)该热水器烧水的效率η。
2.某团队在海拔3000多米的高山上野营时，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0.5kg的干木柴。
(c水=4.2×103J/(kg?℃),q=1.2×107J/kg,p水=1.0×103kg/m3)求：(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的效率。
3.用某燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值q=4.2×107J/m3，求：水(1)水吸收的热量；(2)燃气锅炉烧水时的效率；4.如图是一款无人驾驶汽车.汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通情况.如果该车以72km/?的速度在一段平直的公路上匀速行驶8km，消耗92号汽油1.5L.假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%.在此路段运动过程中，(汽油密度为0.8×103kg/m3，汽油热值为4.5×107J/kg)，求：(1)汽油是______ (选填“可再生能源”或者“不可再生能源”)；(2)完全燃烧1.5L汽油释放的能量；(3)该汽车在此路段运行时间是多少？(4)该汽车发动机做的有用功是多少？5.某品牌家用小汽车行驶100km消耗汽油5kg(相当于7升汽油)，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油价格为6元/升.求：(1)完全燃烧5kg汽油放出的热量；(2)汽车行驶100km耗油的费用．6.2014成都“西博会”展示的某型号的房车测试时，在一段平直公路上匀速行驶了36km，用时半小时，车的总质量为3×103kg，受到的阻力为车重的0.1倍，其中g=10N/kg.求：(1)该房车的行驶速度；(2)该房车牵引力所做的功；(3)已知这一过程消耗燃油1.5×10?2m3，则热机在这一过程中消耗的总能量(假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg)；(4)该房车发动机的热机效率。
比热容、热量和热机效率经典计算题(含答案)
比热容、热量和热机效率的典型计算题（10道）1、质量为2kg 的某种物质，吸收8.4×104J 的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg 〃℃)？解析：根据Q 吸=cm Δt 可得，它的比热容为c=Q 吸/m Δt =8.4×104J/2kg ×20℃=2.1×103J/（kg 〃℃）。
2、某太阳能热水器中装有质量为50kg 的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg 〃℃)]解析：Q 吸=cm （t -t 0）=4.2×103J/(kg 〃℃)×50kg ×（45-25）℃=4.2×106J3 天然气灶烧水，燃烧0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c =4 .2×103J/（kg •℃），天然气的热值为q =7.0×107J/m 3。
求：（1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放；（2）水吸收的热量Q 吸；（3）燃气灶的效率η。
解析：（1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放=qV =7.0×107J/m 3×0.5m 3=3.5×107J/m 3。
（2）水吸收的热量Q 吸=cm Δt =4 .2×103J/（kg •℃）×100kg ×（70℃-20℃）=2.1×107J 。
（3）燃气灶的效率η=Q 吸/Q 放=2.1×107J/3.5×107J/m 3=60%。
4、完全燃烧42g 焦炭所放出的热量，若有50％被2kg 、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？[c 水=4.2×103J/(kg 〃℃)，q 焦炭=3.0×107J/kg ，此时外界为1标准大气压]70℃5、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L 。
热机效率计算典型题
热机效率计算典型题1、用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭，水的比热容是4.2 × 103J/(kg·℃),焦炭的热值是3.0×107J/(kg)试求：（1）水吸收的热量是多少？（2）0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少？（3）炉子烧水的效率是多少？2、某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8kg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线，若在4min内完全燃烧了1.4kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg，求： （1）经过4min时间加热，水所吸收的热量．（2）煤炉烧水时的热效率．3、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℃时，每分钟出水量为10L．此时c水=4.2×103J/kg•℃，ρ=1.0×103kg/m3．求：（1）1min内水吸收的热量；（2）热水器的效水率．4、（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3kg、温度为20℃的水加热至沸腾，大约需要10min，已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3．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．5、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的（每天至少用65℃的热水100kg），参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器．。
这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃。
（1）若液化石油气的热值为8．0×107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？[液化石油气燃烧放热的70%被水吸收、C水=4．2×103J/（kg·℃）]（2）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？（至少写出两点）6、某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油 3kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍。
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第1页 教室是自控者的天堂，是颓废人的地狱。
第2页 我们不怕不懂，就怕装懂；不怕不足，就怕满足。
100%Q Q ⨯有总
W 100%Q ⨯有
总
100%
Q Q ⨯有
总
热量和热机效率的计算
【学习目标】1.理解热机效率的主要题型及规律，
2.理清解题思路。
【学习重点】利用规律、公式解决效率问题。
【学习难点】有热机效率参与的力学综合问题。
【考点及考试要求】常以现代家用电器、机车、的计算，主要以综合计算题形式出现。
【学习过程】 一、效率问题
效率问题是初中物理中的一个重点，也是一个难点，率和热机效率。
许多学生在这类问题的计算中常出现问题，有用能量部分和总能量部分。
本次课主要以热机效率为主。
热机效率常以常见的家用电器（如热水器）动车）
找出有用能量和总能量，。
选择正确的公式计算出有用能量和总能量，最后利用公式 η=或η=计算效率。
有用能量：用来对外做有用功的能量
总能量：燃料燃烧时所释放的能量 目前常见的两种题型：（1）热水壶烧水效率问题 （2）汽车发动机效率问题
总体思路：η=
（1）热水壶烧水
Q 有=Cm △t ；
（2）汽车发动机效率问题：W 有=FS 或W 有总能量：一般为Q 总=mq.
例题讲解
例1（热水器烧水效率问题）
天然气灶烧水，燃烧0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃。
已知水的比热容为c =4 .2×103J/（kg•℃），天然气的热值为
q =7.0×107J/m 3。
求：
（1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放；（2）水吸收的热量Q 吸；（3）燃气灶的效率η。
解析：（1）Q 放=Vq=0.5m 3
×7.0×107
J/m 3
=3.5×107
J （2）Q
吸
=Cm △t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg ×
(70℃-20℃)J=2.1×107 J
(3) Q 有=Q 吸 Q 总=Q 放
η=100%Q Q ⨯有总
=100%Q Q ⨯吸放=7
7
2.110100%
3.510⨯⨯⨯=60% 总结：这类题关键是找出有用的能量为水吸收的热量：Q 有=Cm △t ，总能量为燃料完全燃烧放出的热量：Q 总=mq 或太阳辐射的能量 例2（汽车发动机效率问题）
有一家大型的特种专用汽车生产基地，该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ，受到的阻力是3.0×103N ，消耗燃油 1.5×10－3m 3（假设燃油完全燃烧）。
若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m 3，热值q ＝4×107J/kg ，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？
解析：（1）专用汽车做匀速直线运动，F 牵=f=3.0×103 N ，
则牵引力做的功W=FS=3.0×103N ×5.6×103 m=1.68×107 J （2）消耗的燃油质量为：m=ρV= 0.8×103kg/m 3×1.5×10－3m 3=1.2 kg 则Q 放=mq=1.2kg ×4×107J/kg=4.8×107 J
η=100%W
Q ⨯放
=77
1.6810100%4.810⨯⨯⨯=35%
第3页 教室是自控者的天堂，是颓废人的地狱。
第4页 我们不怕不懂，就怕装懂；不怕不足，就怕满足。
7
7
1.2610 1.7530%
2.41030%Q m kg kg q ⨯===⨯⨯⨯吸
总结：这类题关键是找出有用的能量大小为牵引力做的功：W=FS 或W=Pt ，总能量为燃油完全燃烧放出的热量：Q 总=mq. 例3（其他情景问题）
每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，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——秆浆煤。
若燃烧秆浆煤，使50kg 、20℃的水温度升高到80℃。
（秆浆煤的热值为2.4×107J/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，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？ 解析：（1）水吸收的热量：Q 吸=Cm △t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg ×（80℃-20℃）J=1.26×107 J
（2）依题意有，Q 吸=Q 放×30%=mq ×30%
则 【针对练习】
B1．用酒精灯给2kg 的水加热，当水的温度从20℃升高到100℃时，共耗去酒精40g 。
求：（1）水吸收的热量；
（2）酒精完全燃烧放出的热量；
（3）炉子的效率。
（已知酒精的热值q=3．0×107
J ／kg ）
C2．一辆重为5×104N 的汽车，在平直公路上以72km/h 的速度行驶时，遇到的阻力为车重的0.02倍，每小时需汽油6kg ，汽油的热值为4.6×107J/ kg ，求这辆汽车发动机的效率。
C3、设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用率，也要考虑发动机的冷却问题。
⑴为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg 水在冷却系统中升高了50℃，所吸收的热量是多少？ ⑵柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J 的能量，发送机输出的功率是8.5×104W ，则此汽车发动机的效率是多少？
B4．完全燃烧140 g 焦炭(焦炭的热值为3．0×107J ／kg)能放出多少热量?若这些热量的30％被水吸收，则能使30kg 20℃的水温升高到多少?。