2024年中考物理复习---专题02热效率及热机效率计算题

专题02 热效率及热机效率计算题 计算必备知识点及公式 一、热效率（加热效率）： 1.概念：液体吸收的能量与加热释放出来的能量的比 2.公式： （1）：被加热物体吸收的热量； Q吸=cm△t （2）Q放：燃料完成燃烧放出的热量；（Q放=qm） 三种计算情况： 1.Q放=mq（适用于燃料加热） 2. Q放= cm△t（适用于吸收高温物体热传递释放的能量） 3. Q放= Pt（适用于电加热器） 3.能量损失：加热空气。 二、热机的效率： 1.概念：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率； 2.公式： （1）W有：做有用功的那部分能量； 两种计算情况： 1. W有=Fs （适用于给出摩擦力或牵引力及移动的距离） 2. W有=Pt（适用于给出功率及时间） （2）Q放：燃料完成燃烧放出的热量； 两种计算情况： 1. Q放=mq （适用于内燃机） 2. Q放=W电（适用于电机） 3.在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。 4.提高热机的热效率方法： （1）废气回收利用：减少机械散热和废气带走热量； （2）使燃料充分燃烧：雾化液体燃料、粉碎固体燃料，通气足够； （3）减少机械摩擦损失。 模拟题练习 1. 某汽车有四个冲程，将内能转化为机械能的是___________冲程。当这辆汽车10min匀速直线行驶18km，该车的车速为___________m/s，输出功率是90kW，则汽车所受的阻力是___________N。 2. 空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸，即Q吸=Q+W，所以它的热效率（即）可以达到300%~600%。已知某型号空气能热水器的热效率为500%，电功率为1400W，当用此热水器将100kg的水从20℃加热到60℃时[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），干木柴的热值为1.4×107J/kg]。求： （1）水吸收的热量； （2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量； （3）空气能热水器完成上述加热过程所用的时间。 3. 某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4×107J/m3。试求： （1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）该热水器烧水的效率是多少？ 4. 某工厂需要将100kg、20℃的水加热到60℃作为工业用热水。已知水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃），汽油的热值q=4.6×107 J/kg，求： （1）水吸收的热量； （2）若这些热量由汽油完全燃烧放出的，需要多少千克的汽油；（结果保留到小数点后两位） （3）如果把这些汽油用于小轿车，小轿车发动机的效率为25%，在平直的公路上匀速行驶2km，小轿车受到的牵引力是多少？ 5. 氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg、q汽油=4.5×107J/kg。某司机驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，甲、乙两地相距225km，出发时油箱内汽油的质量25kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示： 阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为50%； 阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，司机切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，到达乙地油箱内汽油的质量还剩15kg。求： （1）甲、丙两地之间距离； （2）阶段一中消耗的氢燃料的质量； （3）阶段二中轿车发动机的效率。 6. 小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时，耗油量不同。当小汽车以的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的有用功率为。若小汽车以最省油的速度行驶，求在这过程中：（要求有解析过程） （1）汽车受到的阻力； （2）汽车牵引力做的功； （3）消耗汽油的质量（汽油的热值，小汽车发动机的效率为30%）。 7. 如图是正在充电的某款智能电动汽车，电池输出的电能有80%用于维持车辆行驶，并在剩余10%时启动系统低电量保护，而无法行驶。该款电动汽车的部分参数如下表： 整车质量 1500kg 储能效率 60% 电池容量 60kW•h 轮子与地面的接触总面积 300cm2 若小张驾驶该车在匀速直线行驶，时刻仪表盘显示：输出P=10kW，速度v=