热机效率计算题型

1、 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

2、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 =或=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：= （1）热水壶烧水效率问题：Q有=Cmt； （2）汽车发动机

3、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。解析：（1）Q放=Vq=0.5m3×7.0×107 J/m3=3.5×107 J （2）Q吸=Cmt=4.2×103J/（kg）×100kg×(70-20)J=2.1&

4、#215;107 J (3) Q有=Q吸 Q总=Q放 =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=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3.0×103N，消耗燃油1.5×103m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度0.8×103kg/m3，热值q4×107J/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

5、=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=V= 0.8×103kg/m3×1.5×103m3=1.2 kg 则Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107 J =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

6、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=Cmt=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

7、，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=30×107Jkg ）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。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？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