初中物理專題復(fù)習(xí)能量轉(zhuǎn)化中的效率計(jì)算(已修改)
2025-09-02 15:55 本頁面
【正文】 初中物理專題復(fù)習(xí) 能量轉(zhuǎn)化中的效率計(jì)算 能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，要實(shí)現(xiàn)這種能量的轉(zhuǎn)化需要一定的設(shè)備，由于設(shè)備本身的限制，不可能將一種能量全部轉(zhuǎn)化為另一種能量，這就出現(xiàn)了設(shè)備的效率問題。筆者發(fā)現(xiàn)， 2020 年各地中考以設(shè)備的效率為載體，圍繞有用的能量和總能量涉及的相關(guān)知識設(shè)置考點(diǎn)，試題的綜合性較強(qiáng)，覆蓋初中物理的力、熱、電、能量等知識。 1．鍋爐的效率 例 1． （ 2020鞍山）某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用鍋爐將 200kg的水從 25℃加熱到 100℃，燃燒了 6kg的無煙煤。水的比熱容是 103J／（ kg℃），無煙煤的熱值是 l07J／ kg。求： （ 1）鍋爐內(nèi)的水吸收的熱量是多少 ? （ 2）無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少 ? （ 3）此鍋爐的效率是多少 ? 解析： 試題以鍋爐為載體，考查了吸熱升溫公式 和燃料燃燒放熱公式 。要求鍋爐的效率，需要清楚鍋爐將燃料燃燒放出的熱量轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，因此水溫度升高吸收的熱量是有用的能量，無煙煤完全燃燒放出的熱量是總能量。 答案： （ 1） （ 2） （ 3）鍋爐的效率 2．柴油抽水機(jī)的效率 例 2． （ 2020 荊門）今年我省出現(xiàn)大面積干旱，造成農(nóng)田缺水，嚴(yán)重影響農(nóng)作物生長，為 緩解旱情，很多地方采用柴油抽水機(jī)從江湖中引水灌溉。某柴油抽水機(jī)把湖水抬升 流入溝渠，再去灌溉農(nóng)田。已知在 2h 內(nèi)抬升了 1600m3的水，此柴油抽水機(jī)的效率為 40%，柴油的熱值為 107J/kg， g 取 10N/kg，求： （ 1）此柴油抽水機(jī) 2h 做了多少有用功？℃ （ 2）此柴油抽水機(jī)工作 2h 消耗了多少柴油？ （ 3）此柴油抽水機(jī)的總功率為多少千瓦？ 解析： 柴油抽水機(jī)將柴油完全燃燒產(chǎn)生的能量通過克服重力做功轉(zhuǎn)化為水的重力勢能。試題以此為載體，考查了質(zhì)量、密度、重力、熱值、功和功率等知識。 （ 1）雖然抽水機(jī)是 將水連續(xù)地分批抽上去，我們可以想象成抽水機(jī)將全部 1600m3的水一次性地在 2h內(nèi)緩慢抬升 ，這就是等效法的應(yīng)用。這樣利用 計(jì)算出水的質(zhì)量，再用 計(jì)算重力，然后用 就可以計(jì)算出有用功。 （ 2）要計(jì)算柴油的質(zhì)量，需要先計(jì)算柴油燃燒放出的熱量。這就要利用柴油抽水機(jī)的效率為 40%這個(gè)數(shù)
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