《（貴陽(yáng)專版）2020年秋九年級(jí)物理全冊(cè) 第13章 內(nèi)能與熱機(jī) 第4節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù) 熱量和熱機(jī)效率計(jì)算問(wèn)題講解 （新版）滬科版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（貴陽(yáng)專版）2020年秋九年級(jí)物理全冊(cè) 第13章 內(nèi)能與熱機(jī) 第4節(jié) 熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù) 熱量和熱機(jī)效率計(jì)算問(wèn)題講解 （新版）滬科版（3頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、熱量和熱機(jī)效率計(jì)算問(wèn)題講解 例1（熱水器燒水效率問(wèn)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师恰? 解析：（1）Q放=Vq=0.5×7.0×107 J=3.5×107 J （2）Q吸=Cm△t=4.2×103×100×(70-20)J=2.1×107 J (3) Q有=Q吸 Q總=Q放 η====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

2、：Q有=Cm△t，總能量為燃料完全燃燒放出的熱量：Q總=mq或太陽(yáng)輻射的能量 例2（汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率問(wèn)題） 安五岳專用汽車有限公司是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(cè)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1.5×10－3m3（假設(shè)燃油完全燃燒）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，熱 值q＝4×107J/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=3.0×103 N，則 牽引力做的功W=FS=3.0×103×5.6×103 J=1

3、.68×107 J （2）消耗的燃油質(zhì)量為：m=ρV= 0.8×103×1.5×10－3kg=1.2 kg 則Q放=mq=1.2×4×107J=4.8×107 J η===35% 總結(jié)：這類題關(guān)鍵是找出有用的能量為牽引力做的功：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（發(fā)電廠效率問(wèn)題） 三峽水電站是世界上最大的水力發(fā)電站，每分鐘發(fā)電量預(yù)計(jì)為8.7×1010 J （1） 三峽水電站的發(fā)電量，相當(dāng)于消耗多少千克煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量？（煤的熱值為2.9×107J／kg） （2）如果發(fā)電機(jī)輸出的功率是0.09×1010 W,那么發(fā)電機(jī)的工作效率大概是多少

4、？ 解析：（1）消耗煤的質(zhì)量為：= kg=3×kg (2)三峽水電站的發(fā)電功率為總功率： 由題意輸出功率為有用功率=0.09×1010 W，則發(fā)電機(jī)的工作效率為： η== 總結(jié)：發(fā)電廠這類題，發(fā)裝置輸出的電能（電功率）為有用能量，而水具有的勢(shì)能、風(fēng)具有的風(fēng)能、燃燒煤放出的能量（化學(xué)能），核裂變放出的核能、輻射的太陽(yáng)能等為總能量（總功率） 例4（其他情景問(wèn)題） 每到夏收季節(jié)，高淳農(nóng)村大量農(nóng)作物秸稈在田間被隨意焚燒，如圖這不僅造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染，而且極易引發(fā)火災(zāi)等。為解決這一問(wèn)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

5、80℃。（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=Cm△t=4.2×103×50 ×（80-20）J=1.26×107 J （2）設(shè)完全燃燒稈漿煤放出的熱量為，由題意有，且有 則 （二）熱機(jī)力學(xué)綜合題型分析 基本思路： 設(shè)做功平均壓強(qiáng)為排 P，活塞行程為L(zhǎng)，面積為S，轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/min，燃料熱值為q，則 （1）活塞作用力為：F=PS （2）做一次功為：W=FL=PSL （3）做一次功所需要的時(shí)間： (4)活塞做功的功率為：

6、 （5）一分鐘內(nèi)做功的次數(shù)為： 活塞一分鐘做功為： （6）總能量為汽油或柴油燃燒放出的熱量：Q=mq (7)熱機(jī)效率：η= 例題：一臺(tái)汽油機(jī)，活塞面積是50cm2，活塞行程是25cm，做功沖程燃?xì)猱a(chǎn)生的平均壓強(qiáng)為9.84×105Pa，若飛輪的轉(zhuǎn)速是600轉(zhuǎn)/分鐘，效率為30 ％，求汽油機(jī)在1小時(shí)內(nèi)要消耗多少在汽油？（汽油的燃燒值為4.6×107J/kg） 解析：活塞產(chǎn)生的平均作用力為：F=PS=9.84×105×50×10-4 N=4920 N 活塞做一次功為：W=FL=4920×25×10-2 J=1230 J 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2轉(zhuǎn)做一次功，飛輪轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘，在一分鐘內(nèi)飛輪做功300次，則飛輪一小時(shí)內(nèi)做的功為： =1230×300×60 J=2.214×107 J 設(shè)完全燃燒汽油放出的熱量為，有，則得