能量转化中的效率计算.ppt

《能量转化中的效率计算.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《能量转化中的效率计算.ppt（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、例例 能量转化中的效率计算能量转化中的效率计算蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育在一定条件下，各种形式的能是可以相互转化在一定条件下，各种形式的能是可以相互转化例如：例如：1 1、摩擦生热：、摩擦生热：能转化为能转化为 能。能。2 2、电灯发光：、电灯发光：能转化为能转化为 能。能。3 3、柴火燃烧：、柴火燃烧：能转化为能转化为 能。能。4 4、水电站的水轮机发电：、水电站的水轮机发电：能转化为能转化为 能能5 5、壶中的水沸腾时将壶盖顶起、壶中的水沸腾时将壶盖顶起 能转化为能转化为 能。能。6 6、太阳能发电机发电：、太阳能发电机发电：能转化为能转化为 能能7 7、电风扇转动：

2、、电风扇转动：能转化为能转化为 能。能。机械机械内内电电光光化学化学内内机械机械电电内内机械机械太阳太阳电电电电机械机械蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育 能量可以从能量可以从一种形式一种形式转化为转化为另一种另一种形式形式，要实现这种能量的转化需要一定，要实现这种能量的转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，不可能的设备，由于设备本身的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量，这将一种能量全部转化为另一种能量，这就出现了设备的就出现了设备的效率效率问题。各地中考以问题。各地中考以设备的效率为载体，围绕有用的能量和设备的效率为载体，围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点，

3、试题总能量涉及的相关知识设置考点，试题的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。电、能量等知识。蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育火力发电火力发电水力发电水力发电太阳能电池板太阳能电池板蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育发电蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育v1锅炉的效率锅炉的效率v例例1某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25加热到100，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2103J（kg），无烟煤的热值是3.4l07Jkg。求：v（1）锅炉内

4、的水吸收的热量是多少?v（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?v（3）此锅炉的效率是多少?蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育v解析：解析：试题以锅炉为载体，考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率，需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能，因此水温度升高吸收的热量是有用的能量，无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育v2柴油抽水机的效率柴油抽水机的效率v例例2今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠，再去灌溉农田。

5、已知在2h内抬升了1600m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5107J/kg，g取10N/kg，求：v（1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？v（2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？v（3）此柴油抽水机的总功率为多少千瓦？蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育v解析：解析：柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体，考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。v 虽然抽水机是将水连续地分批抽上去，我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h内缓慢抬升4.5m，这就是等效法的应用。蠡中教育蠡中教育追寻理想中的

6、教育追寻理想中的教育v3太阳能的效率太阳能的效率v例例3阅读下面的短文，回答问题。v太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优点。v如图1所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。如图2所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。玻璃吸热管工作原理如图所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管内

7、的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。v请回答以下问题：v（1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力_重力。v（2）能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由。v（3）将质量为100kg的初温为20的水加热到60，求这些水需要吸收多少热量?水的比热容是4.2103J/（kg?）v（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2，热效率为=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能），该地点

8、太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4103W/m2（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4103J）。在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时?蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育v解析：解析：太阳能热水器把太阳能转化成内能，把水从低温加热到高温。以此为背景，试题考查了浮力、热传递、热量、效率等知识。v（1）通过阅读材料可知，玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小而向上运动，这就是上浮，所以水受到的浮力大于重力。v（2）黑色的吸热材料能把太阳能更有效地转化为内能，若涂在玻璃吸热管的外表面，只能使吸热管

9、的外表面温度更高，中间的真空层不利于将热量传递给内层管内的水，还会有一部分热量散失到空气中。蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育4 4汽车发动机的效率汽车发动机的效率例例4 42010年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”。今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.8103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30，汽

10、油的热值为4.6107Jkg（假设汽油完全燃烧，g取10Nkg）。求：（1）汽车静止时对路面的压强；（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育5.5.电热水机的效率电热水机的效率例例5.5.小明家新买了一台饮水机，铭牌如下图所示。小明的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执：妈妈认为应该关机，理由是饮水机在夜间无人饮水时仍在对热水包里的水间歇性加热，白白消耗电能。爸爸则认为不该关机，因为第二天重新开机为凉水加热会消耗

11、更多的电能。于是小明决定用实验来化解父母的争执。第一天晚上十点，他关掉家中的其他用电器，只启用饮水机的加热功能，记下此时电能表的示数376.1。第二天早晨六点钟，热水包里的水温达到预定温度90，他又读出电能表的示数为376.4。第二天晚上十点，他将饮水机关闭，第三天早晨启动饮水机将热水包中30的水加热到预定温度90，用时12min。求：额定电压220V热水包容积1.2L额定频率50Hz冷水包容积0.5L制热功率500W保险柜容积16L制冷功率98W防漏电类型I类（1）饮水机正常制热时的电流。（2）热水包中30的水加热到90所吸收的热量。已知：水的密度是1.0103kgm3，水的比热容是4.2103J（kg）。（3）根据铭牌计算第三天烧水时电热水器的能量转化效率。（4）请你通过计算判断：小明的爸爸妈妈谁说得对？额定电压220V热水包容积1.2L额定频率50Hz冷水包容积0.5L制热功率500W保险柜容积16L制冷功率98W防漏电类型I类蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育效率计算的通用公式效率计算的通用公式蠡中教育蠡中教育追寻理想中的教育追寻理想中的教育