专训2：能量利用效率的综合计算.doc

专训2：能量利用效率的综合计算关于炉灶的效率：炉灶的效率与热机的效率求法相同，先分别求有效利用的能量和总热量，再利用效率公式求炉灶的效率。这里注意，一般来说，水吸收的热量为有效利用的能量。 炉子效率的计算1(中考呼和浩特)王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有5 kg水，把水从18 加热至98 ，已知水的比热容为4.2103 J/(kg)。如果木炭的热值为3.4107 J/kg，它燃烧放出的热量有10%被水吸收。求：(1)在这个过程中水吸收的热量；(2)在这个过程中用掉多少木炭？2(中考苏州)某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给100 g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60 ，消耗了4.2 g酒精。已知：水的比热容为4.2103 J/(kg)，酒精的热值为3107 J/kg。求：【导学号：15912029】(1)此过程中水吸收的热量；(2)4.2 g酒精完全燃烧放出的热量；(3)酒精灯烧水时的热效率。3(中考安徽)某家庭用燃气热水器将质量为100 kg、温度为20 的自来水加热到50 ，消耗的天然气体积为1 m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2103 J/(kg)，天然气的热值为3.2107 J/m3。求：(1)1 m3天然气完全燃烧放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)该热水器工作的效率。 能量利用效率的计算4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，求：【导学号：15912030】太阳照射时间/h装水量/kg吸热板面积/m2水升高的温度/水的比热容/J(kg)1太阳辐射功率/J(m2h)1101002.5504.21031.68106(1)水在10 h内吸收的热量。(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少米3的天然气(天然气的热值为8.4107 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)。(3)该太阳能热水器的能量转化效率。5(中考泰州)三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为3.061017 J，相当于一座年消耗51010 kg标准煤的火力发电站的发电量。(1)标准煤的热值为2.9107 J/kg，完全燃烧51010 kg标准煤能放出多少热量？(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.21011 kg，这些气体的体积是多少米3(通常情况下CO2气体的密度为2 kg/m3)?(3)根据本题中的数据，计算火力发电的效率。全章高频考点专训答案专训21解：(1)水吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)5 kg(9818)1.68106 J。(2)用掉木炭的质量m木炭049 kg。2解：(1)100 g0.1 kg，水吸收的热量Q吸cmt4.2103 J/(kg )0.1 kg60 2.52104 J。(2)酒精完全燃烧放出的热量Q放mq0.004 2 kg3107 J/kg1.26105 J。(3)酒精灯烧水时的热效率100%100%20%。3解：(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放Vq1 m33.2107 J/m33.2107 J。(2)水吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)100 kg(5020)1.26107 J。(3)热水器工作的效率39%。4解：(1)水吸收的热量：Q吸cmt4.2103 J/(kg)100 kg50 2.1107 J。(2)由题意，Q放Q吸2.1107 J，需要天然气的体积：V0.25 m3。(3)10 h太阳能热水器吸收的太阳能：Q总1.68106 J/(cm2h)2.5 m210 h4.2107 J，100%100%50%。5解：(1)Qqm2.9107 J/kg51010 kg1.451018 J；(2)V61010 m3；(3)100%100%21.1%。5