热机效率计算题型.doc

编号：15 班级 姓名 课型：新课 编写人： 霍明智 使用人：________ 审核组：八B物理组 审核人：刘青正 时间：2012.9.2师生札记：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【学习目标】1.理解热机效率的主要题型及规律， 能正确解决效率问题 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、发电厂等为背景考查效率的计算，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，主要分为机械效率和热机效率许多学生在这类问题的计算中常出现问题，主要是找不到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）、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 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）热水壶烧水效率问题：Q有=Cm△t； （2）汽车发动机效率问题：W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 .2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=7.0×107J/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η解析：（1）Q放=Vq=0.5m3×7.0×107 J/m3=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====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1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。

若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，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/m3×1.5×10－3m3=1.2 kg 则Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107 J η===35% 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=3．0×107J／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? 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。