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热机效率计算题型.doc
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1、班级 姓名 课型:新课 编写人:陈文涛 审核:七年级历史组 时间:2011.8 27 热量和热机效率的计算热机效率常以常见的家用电器(如热水器)、交通工具(如汽车、电动车)、发电厂(垃圾发电厂等)为背景进行考查:问题分析能力、信息提取能力和公式规律应用能力等。解决效率问题,关键是通过分析题目,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 = 或= 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:= (1)热水壶烧水效率问题:Q有=Cmt; (2)汽车发动机效率问题:W
2、有=FS或W有=Pt;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0.5m3的天然气,使100kg的水从20升高到70。已知水的比热容为c=4 .2103J/(kg),天然气的热值为q=7.0107J/m3。求:(1)0.5m3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。总结:这类题关键是找出有用的能量为水吸收的热量:Q有=Cmt,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.
3、0103N,消耗燃油1.5103m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度0.8103kg/m3,热值q4107J/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?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2.4107J/kg)求:(1)水需要吸收的热量? (
4、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? 【针对练习一】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=30107Jkg )C2一辆重为5104N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4.6107J/ 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。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,
5、5kg水在冷却系统中升高了50,所吸收的热量是多少?柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时,如果每分钟释放1.2107J的能量,发送机输出的功率是8.5104W,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30107Jkg)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?【针对练习二】1.已知干木柴的热值是1.2107 J/kg,完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量?假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20 升高到70 ?已知水的比热容为4.2103 J/(kg).2、我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,
6、温泉水的温度大多在60 OC以上,个别地方达到100140OC。100kg的温泉水从60OC降低到20OC时所放出的热量是多少J?这相当于多少m3煤气完全燃烧放出的热量?(煤气的热值为4.2107J/m3)3“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将2000 kg的水从15加热到50,可以少燃烧多少烟煤?设烟煤完全燃烧烟煤的热值为2.94107 J / kgC水=4.2103J/(kg)3、洒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若洒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收,现在把0.5kg 、20OC的水加热到100OC,需要燃烧多少克酒精?q酒精=3107J/(kgOC,c
7、水=4.2103J/(kgOC) 4、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4107Jm3,放出的热量有50被有效利用,现要将质量为4kg,初温为25的水加热到100,需要完全燃烧多少立方米的天然气?5. 一辆汽车的发动机输出功率为66150瓦,每小时耗柴油14千克,计算发动机的效率.(柴油的燃烧值为4.3107焦千克)6、小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c水=4.2103J(kg
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