能量转化效率专题
一、能量转化效率计算（公式：能量转化效率=有效利用的能量÷总能量）
1、炉子的效率：
例题：用天然气灶烧水，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c=4.2×103J/（kg·℃）,天然气的热值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。
2、太阳能热水器的效率：
例题：某太阳能热水器的水箱接受太阳热辐射2.4×107J,如果这些热量使水箱内50L温度30℃的水，温度上升到57℃，求太阳能热水器的效率。
3、汽车的效率：
例题：泰安五岳专用汽车有限公司是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）已知热机效率η＝（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？
4、电热水器的效率：
例题：标有“220V,1000W”的电水壶内装有2kg的水，正常工作10min，使水温升高了50℃，求：（1）水吸收的热量是多少J？
（2）电水壶消耗了多少J的电能？
（3）此电水壶的效率是多少？
型号
TDR0788G
无刷电机
48V  400W
铅酸电池
48V  80Ah
整车质量
80Kg
5、电动机车的效率：
电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N。若自行车以7m/s的速度行驶了1min则，
①此时自行车克服阻力做了多少功？
②消耗了多少J的电能？
③电动自行车的效率多大？
巩固练习：
1、天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4×107J／m3。，完全燃烧0.05m3天然气可以放出多少J的热量，这些热量若只有42％被水吸收，则可以使常温下5kg的水温度上升多少℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
2、小红家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。
（1）若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？
（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg？（液化石油气的热值是8.0×107J/kg）
（3）请你说出太阳能热水器的优点。（至少说出一条）
3、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能
求：（1）水在10h内吸收的热量；
（2）太阳能热水器的能量转化效率。
4、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车．周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在1h的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg．若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg．则
（1）该汽车克服阻力做的功是多少；
（2）该汽车的牵引力是多少N
（3）该汽车发动机的效率是多少。
5、随着“西气东输”，天然气进入扬州市民家庭，小明家已经开始使用天然气了。小明家原来就有个电磁炉，小明想究竟使用哪种能源更划算呢？小明开始实验并收集有关数据：
(1)小明在水壶里放入5Kg、20℃的水，记录下当时的气量表示数是134.731 m３；随后点火并将火调至最大烧水，开始同步计时；当水烧至沸腾时，气量表读数为134.871 m３，需时24min。小明查到天然气热值约为4．0×107Ｊ/m３，单价2．2元/m３。烧开这壶水，水需要吸收多少热量?小明家天然气炉具的效率是多少？［1标准大气压，c水＝4．2×103J／(kg·℃)］
(2) 小明又取相同的水在电磁炉上加热，使用功率为1000W档正常工作将水加热至沸腾，需时30min。扬州的电费价格为0．5元／度。使用电磁炉烧开这壶水，需消耗多少电能？花费多少电费？
(3)你建议小明家使用哪种能源？请说明2点理由。
6、华扬1870系列太刚能热水器的数据如r
真空管直径×长度（mm）
70×1800
规格（支管）
15
外型尺寸（mm）
1840×1597×1765
保温层（mm）
60
水箱容量（L）
150
采光面积（m2）
2．1
（1）已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为  3×106J．若每天接收太阳能的时间以8h计算．热水器能把接收到的太阳能的50％转变成水的内能．则正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到多少摄氏度？[已知c水=4．2×103J／（kg·℃）]
7、电热沐浴器的额定电压为220V,水箱里装有50㎏的水,正常通电50min,观察到沐浴器上温度示数由20℃上升到46.4℃.求:
（1） 在加热过程中,水吸收的热量是多少?【C水=4.2×103J/（Kg·℃）】
（2）若沐浴器内的发热电阻产生的热量由84℅被水吸收,那么发热电阻产生了多少J的热量？额定功率是多少W？
8．一辆质量为4t的载货汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的0.069倍（取g=10N/kg）。
求：（1）汽车匀速行驶的功率；
（2）若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100 km消耗多少千克汽油？
（汽油的热值为4.6×107J/ kg）
自动电热水壶
型号
ZDH1008
电源电压
220V 
额定功率
1100W
容量
800ml
10、前些日子，小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动热水壶送给爷爷，其铭牌如表，小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水800ml刻线，然后把水壶放在加热座上，拨动开关，5min后水烧开，水壶自动断电，已知水的初温为20℃。太阳能汽车
（1）这壶水吸收的热量为多少？[c水=4.2×103J/kg·℃]
（2）烧水时家中电压为220V，求电热水壶的热效率。
11、如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片。以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以36Km/h的速度匀速行驶，经过15min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q=4.6×107J/Kg，求：
（1）汽车上山时牵引力发挥的功率为多大。
（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油。