初中物理l热效率计算题

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℃加热到100℃时，水吸收的热量是多少？ [c 水=4.2×103J/（kg•℃）]

（4）若（3）中的加热时间为7min ，求电热水壶的热效率。

(1)6J(2)5.5A(3) 4.032×105J(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 汽油=4.5×107

J/kg

ρ汽油=0.7×103

kg/m 3

）

电能 牵引力 600N 600N 行使100km 消粍 8×10-3m 3 20kW•h 二氧化碳排放量

每消耗1kg 汽油 排放2kg 二氧化碳

（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①燃油汽车消耗多少千克汽油？②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η汽：汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比；纯电动汽车能量转化效率η电：汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比）

（1）不可再生；（2）①5.6kg ；②23.8%；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2.5×104t ，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

燃油=4×107

J/kg ．求：

（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m 排=2.5×104t=2.5×107kg ， 根据阿基米德原理可知，

平台受到的浮力F 浮=G 排=m 排g=2.5×107kg×10N/kg=2.5×108N ． （2）平台漂浮时，G=F 浮=2.5×108N ，

平台所受的阻力f=nG=0.016×2.5×108N=4×106N ， 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F 牵=f=4×106N ，

平台航行的路程s=5km=5×103m，

牵引力做的功W=Fs=4×106N×5×103m=2×1010J，

由v=得，t===1×103s，

则平台所受牵引力的功率P===2×107W．

（3）由η=得，

燃油燃烧放出的热量Q放===5×1010J

由Q放=mq得，

燃油质量m===1.25×103kg．

答：（1）平台受到的浮力2.5×108N；

（2）平台所受牵引力的功率2×107W；

（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1.25×103kg．

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℃时，每分钟出水量为10L．此时c水=4.2×103J/kg•℃，ρ水=1.0×103kg/m3．求：

（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，

由ρ=得水的质量：

m=ρV=1×103kg/m3×0.01m3=10kg，

1min水吸收的热量：

Q吸=cm△t

=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×25℃

=1.05×106J；

（2）1min燃气燃烧产生热量：

Q放=Pt=20000W×60s=1.2×106J，

热水器的效率：

η==×100%=87.5%．

答：（1）1min内水吸收的热量为1.05×106J；（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．

答：（1）水吸收的热量为1.008×106J；（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4.8×10﹣2m 3天然气．

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．

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3×107J/kg，若火力发电站要产生和学校办公楼5月份用电量相等的电能，需消耗燃煤的质量为多少?

（1）3.6×1010J（2）4000kg

7.（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℃、消耗了4.2g酒精．已知：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3×107J/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) 2.52×104J(2)1.26×104J(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：

⑵机停在水平地面时对地面的压强大小；

⑵当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108 km/h的速度水平匀

速飞行时，发动机的牵引力大小；

⑶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4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3。

解：⑴飞机对地面的压强Pa

10

3.2

m

1.0

10N

10

3.25

2

3

⨯

=

⨯

⨯

=

=

=

S

mg

S

F

p

⑵由P=Fv，得

⑶W=Pt=60×103 W×3600s=2.16×108J

由Q=qm得

由

V

m

=

ρ得

9.（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18℃加热至98℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）．如果木炭的热值为3.4×107J/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．

N

10

2

m/s

30

W

10

603

3

⨯

=

⨯

=

=

v

P

F

L

2.7

m

10

2.7

kg/m

10

75

.0

kg

4.53

3

3

3

=

⨯

=

⨯

=

=-

ρ

m

V

kg

4.5

J/kg

10

4

J

10

16

.2

7

8

=

⨯

⨯

=

=

q

Q

m