熱機(jī)效率計(jì)算題型

1、 編號(hào)：15 班級(jí) 姓名 課型：新課 編寫人： 霍明智 使用人：_ 審核組：八B物理組 審核人：劉青正 時(shí)間：2012.9.2師生札記：班級(jí) 姓名 課型：新課 編寫人：陳文濤 審核：七年級(jí)歷史組 時(shí)間：2011.8 27 熱量和熱機(jī)效率的計(jì)算【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解熱機(jī)效率的主要題型及規(guī)律， 能正確解決效率問題 2.理清解題思路?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】利用規(guī)律、公式解決效率問題?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】有熱機(jī)效率參與的力學(xué)綜合問題?！究键c(diǎn)及考試要求】常以現(xiàn)代家用電器、機(jī)車、發(fā)電廠等為背景考查效率的計(jì)算，主要以綜合計(jì)算題形式出現(xiàn)。【學(xué)習(xí)過程】一、效率問題 效率問題是初中物理中的一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，主要分為機(jī)械效率和熱

2、機(jī)效率。許多學(xué)生在這類問題的計(jì)算中常出現(xiàn)問題，主要是找不到有用能量部分和總能量部分。本次課主要以熱機(jī)效率為主。熱機(jī)效率常以常見的家用電器（如熱水器）、交通工具（如汽車、電動(dòng)車）、發(fā)電廠（垃圾發(fā)電廠等）為背景進(jìn)行考查：問題分析能力、信息提取能力和公式規(guī)律應(yīng)用能力等。解決效率問題，關(guān)鍵是通過分析題目，找出有用能量和總能量，。選擇正確的公式計(jì)算出有用能量和總能量，最后利用公式 =或=計(jì)算效率。 有用能量：用來對(duì)外做有用功的能量總能量：燃料燃燒時(shí)所釋放的能量 目前常見的兩種題型：（1）熱水壺?zé)蕟栴} （2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率問題 總體思路：= （1）熱水壺?zé)蕟栴}：Q有=Cmt； （2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

3、效率問題：W有=FS或W有=Pt；總能量：一般為Q總=mq.例題講解例1（熱水器燒水效率問題）天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20升高到70。已知水的比熱容為c=4 .2×103J/（kg），天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3。求：（1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放；（2）水吸收的熱量Q吸；（3）燃?xì)庠畹男省＝馕觯海?）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總=Q放 =60%總結(jié)：這類題關(guān)鍵是找出有用的能量為水吸收的熱量：Q有=Cmt，總能量為燃料完全燃燒放出的熱量：Q總=mq或太陽輻射的能量例2（汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率問題）有一家大型的特種專用汽車生產(chǎn)基地，該廠某型號(hào)專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×103m3（假設(shè)燃油完全燃燒）。若燃油的密度0.8×103kg/m3，熱值q4×107J/kg，求：（1）專用車牽引力所做的功？（2）該專用車的熱機(jī)效率是多少？解析：（1）專用汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)牽=f

5、=3.0×103 N， 則牽引力做的功W=FS=3.0×103N×5.6×103 m=1.68×107 J （2）消耗的燃油質(zhì)量為：m=V= 0.8×103kg/m3×1.5×103m3=1.2 kg 則Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107 J =35% 總結(jié)：這類題關(guān)鍵是找出有用的能量大小為牽引力做的功：W=FS或W=Pt，總能量為燃油完全燃燒放出的熱量：Q總=mq.例3（其他情景問題）每到夏收季節(jié)，農(nóng)村大量農(nóng)作物秸稈在田間被隨意焚燒，這不僅造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污

6、染，而且極易引發(fā)火災(zāi)等。為解決這一問題，現(xiàn)已研制出利用秸稈生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保型燃料稈漿煤。若燃燒稈漿煤，使50kg、20的水溫度升高到80。（稈漿煤的熱值為2.4×107J/kg）求：（1）水需要吸收的熱量？ （2）如果稈漿煤燃燒釋放的熱量有30%被水吸收，需要完全燃燒多少千克稈漿煤？ 解析：（1）水吸收的熱量：Q吸=Cmt=4.2×103J/（kg）×50kg ×（80-20）J=1.26×107 J （2）依題意有，Q吸=Q放×30%=mq×30% 則 【針對(duì)練習(xí)】B1用酒精燈給2kg的水加熱，當(dāng)水的溫度從20升高到100時(shí)

7、，共耗去酒精40g。求：（1）水吸收的熱量；（2）酒精完全燃燒放出的熱量；（3）爐子的效率。（已知酒精的熱值q=30×107Jkg ）C2一輛重為5×104N的汽車，在平直公路上以72km/h的速度行駛時(shí)，遇到的阻力為車重的0.02倍，每小時(shí)需汽油6kg，汽油的熱值為4.6×107J/ kg，求這輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。C3、設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，既要考慮能量的利用率，也要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問題。為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，5kg水在冷卻系統(tǒng)中升高了50，所吸收的熱量是多少？柴油在某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒時(shí)，如果每分鐘釋放1.2×107J的能量，發(fā)送機(jī)輸出的功率是8.5×104W，則此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？B4完全燃燒140 g焦