專訓3能量利用效率的綜合計算(2)

1、專訓 3能量利用效率的綜合計算關于爐灶的效率： 爐灶的效率與熱機的效率求法相同， 先分別求有效利用的能量和總熱量，再利用效率公式求爐灶的效率。這里注意，一般來說，水吸收的熱量為有效利用的能量。爐子效率的計算1(中考 ·德州 )天然氣灶使用方便、經濟環(huán)保。如圖所示，在一個標準大氣壓下，天然氣灶將一壺質量為 3 kg、溫度為 20 的水加熱至沸騰，大約需要 10 min。已知：水的比熱容為 4.2× 103 J/(kg ·)，天然氣的熱值為 3.5× 107 J/m3。求：(1)水吸收的熱量；(2)若天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，燒開這壺水需要多少

2、天然氣？(第 1題圖)2(中考 ·蘇州 )某學習小組同學想研究酒精燈燒水時的熱效率。他們用酒精燈給 100 g 的水加熱，經過一段時間測得水溫升高了60 ，消耗了 4.2 g 酒精。已知：水的比熱容為 4.2×103J/(kg·，酒精的熱值為×7。求：)310J/kg(1)此過程中水吸收的熱量；(2)4.2 g 酒精完全燃燒放出的熱量；(3)酒精燈燒水時的熱效率。13(中考 ·安徽 )某家庭用燃氣熱水器將質量為100 kg、溫度為 20 的自來水加熱到 50 ，消耗的天然氣體積為 1 m3(假設天然氣完全燃燒 )。已知水的比熱容為 4.2

3、15;103 J/(kg ·)，天然氣的熱值為 3.2×107 J/m3。求：(1)1 m3 天然氣完全燃燒放出的熱量；(2)水吸收的熱量；(3)該熱水器工作的效率。能量利用效率的計算4太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關信息，求：太陽照射時吸熱板面水升高水的比熱容太陽輻射功率裝水量 /kg的溫度/J (kg· ·) 1/J (m·2·h)1間/h積/m2/101002.5504.2×1031.68×106(1)水在 10 h 內吸收的熱量。(2)如果水吸收的

4、熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少米3 的天然氣 (天然氣的熱值為 8.4×107J/m3，天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收 )。(3)該太陽能熱水器的能量轉化效率。2全章高頻考點專訓答案專訓 31解： (1)由熱量計算公式，得：Q 吸 cm(tt0)4.2×103 J/(kg ·)× 3 kg×(100 20 )1.008×106 J；(2)天然氣完全燃燒放出的熱量Q 放與水吸收的熱量Q 吸 之間的關系為：放Q吸1.008×106 J，Q1.68× 10660%J由 Q 放 qV，得： V Q放1.68&#

5、215; 106 J 23q3.5×10734.8×10m 。J/m解：，水吸收的熱量Qcmt4.2×103J/(kg· ×0.12(1)100 g 0.1 kg吸)kg×60 2.52× 104 J。(2)酒精完全燃燒放出的熱量Q 放 mq 0.004 2 kg× 3× 107 J/kg1.26×105J。酒精燈燒水時的熱效率Q吸2.52× 104J× 100%5× 100%20%。(3)Q放1.26× 10 J解：(1)天然氣完全燃燒放出的熱量Q放 V

6、q 1 m3× 3.2× 10733J/m3.2×107 J。3(2)水吸收的熱量Q 吸 cm(t t0)4.2×10 J/(kg ·)×100 kg×(5020)Q吸1.26×107 J(3)熱水器的效率 Q放 3.2× 107 J 39%。4解：(1)水吸收的熱量： Q 吸 cmt4.2×103 J/(kg ·)× 100 kg×50 2.1×107 J。(2)由題意， Q放Q 吸2.1×107，JQ72.1× 10 J放8.4×107 J/m3 0.25 m3。需要天然氣的體積： V q 6×××7，總(3)10 h太