初中物理能量利用效率试题

小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.
（1）若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这  
些水吸收的热量为多少？
（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能 
热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气 
的热值为8.0×10⁷J/kg）
（3）请你说出使用太阳能热水器的优点.（至少说出一点）

(4分)(要写出必要的公式和过程)王小聪同学的家住于新农村建设示范村里，他父亲年 前拉回了一套液化石油气灶具．液化石油气热值为3．5×10⁷J／kg，燃烧放出的热量只有60％被水吸收．将质量为5kg，初温为20℃的水加热到100℃，则：水吸收多少的热量，需要燃烧多少克液化石油气．

下图是我市江滩风景区风力发电的情景，该地区空气密度为1.3Kg/m³,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为1m²的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量，当风力强劲时这些风车提供的电能既能让节能景观灯正常发光，同时还可以将电池充满电。风力不足时，由风力发电系统和蓄电池共同给景观灯通电，为景区照明。

平均风速（m/s）	5	10	15	20	25	30
1s内获得的能量（×10^4J）	4	8	12	16	20	24

 
（1）若风速为10m/s，则1分钟内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面？
（2）若此地年平均风速为10m/s，10台这样的风车一年（工作时间按4000h计算）获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤？（煤的热值为3×10⁷J/Kg）
（3）若某时间内风力强劲，风速为15m/s，一台风车工作1小时所产生的电能供30只电能耗尽状态的“24V 10Ah”的高能蓄电池充满电，求这台风车发电的效率。

家用电热水器中的电阻丝是利用电流的         效应来工作的，该电热水器的热效率为80﹪，给质量为50kg的水加热，若水的温度由20℃升高到38℃，则电阻丝消耗的电能是       kW·h.

小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示。若自来水的温度是10℃，充满水后，小明将调温开关调到如图乙所示的位置。接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题：

（1）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水共吸收多少热量？
（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？
（3）若实际经过2.5h指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？[C_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×10³J/(kg·^OC)，他想估算一下
自己家每天烧水、做饭需要的热量。于是小明记录了他家每天烧水、做饭、炒菜需要
的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将质量为30kg，初温为20 ^OC的水烧开（标
准大气压下）
⑴小明家每天烧水做饭需要多少热量?
⑵如果普通煤的热值为3×10⁷J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克
煤？
⑶小明家实际每天平均要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际
用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%，你认为小明家煤炉效率低的原
因是什么？（说出一条即可）

人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0．20g。已知：来回拉一次钻弓需1.0s，弓长为s=0.25m，人拉弓的力为16N，木头比热C=2× 10³J／（kg·℃），室温为20℃。问：

（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25％被木棒
尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃？
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？

见气体燃料热值如右图所示，小明家每天生活所需热量为3.6×10⁶J,灶具综合效率
为30 %，每天需消耗多少煤气？（结果保留一位小数）后来改烧天然气，每立方米天然气的
价格接近煤气的两倍，但小明发现每月的燃料费用并没有增多。请你帮他简要分析其中原因。

学习了热学知识后，小宇通过实验得知，用电热壶将20℃、15Kg的水加热到100℃，需要1.05元电费；用液化气灶做同样的实验，则需要消耗0.42元的液化气。已知水的比热C_水=4.2×10³J/Kg℃。
(1)如果使用煤炉做同样的实验，已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为3.4×10⁷J/Kg，假设煤炉的热能利用率为20%，无烟煤的价格是0.34元/Kg，则需花费多少钱？
(2)煤炉的热能利用率仅为20%，请分析无烟煤炉效率低的原因是什么？
(3)如果某地区可以同时提供电、液化气和煤，从经济和环保等角度综合分析，你会建议使用哪种燃料？请阐明理由。

科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点，不仅为人们到海滨旅游提供了方便，而且节约了能源、减少了对环境的污染．某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0×10³W，能为该房供应热水和在水上移动等提供能量．

(1)太阳能电池板将太阳能转化为  ________能．
(2)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变．从某一时刻开始，漂浮房受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动．则在整个运动过程中，漂浮房受到的阻力大小为  _____N，太阳能转化为机械能的效率为  ________．

每到夏收季节，大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤（热值为2.4×10⁷J／kg），使50kg、20℃的水温度升高到80℃。求：
（1）水需要吸收的热量。
（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30％被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？

在八百多年前，我国就发明了图17这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将      （选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”），运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时将内能转化为      能。

某同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg. 她家现选用了一台简易的太阳能热水器.
（1）若这台热水器夏天平均每天可将初温20℃，质量为100kg的水，加热升高40℃,这些水吸收的热量为多少J？
（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的热值为8.0×10⁷J/kg）
（3）请你说出使用太阳能热水器的优点.（至少说出一点）

如图是现在家庭中常用的电热水壶，它具有加热快、效率高等特点，右表是其铭牌。

当水壶中盛有12cm高的水，壶底所受水的压强为多少？（g取10N/kg）
正常工作时，将一壶初温为17℃的水烧开需8分钟，则该电热水壶消耗的电能是多少？
以上过程中该电热水壶的效率是多少？

小明家里每天的生活用热水原来都使用液化石油气烧，现为了节约家庭开支，她家新安装了一台太阳能热水器。
(1)若使用这台太阳能热水器，每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？(水的比热容是4.2×10³J／(kg．℃))
(2)若使用液化石油气烧这些水，已知液化石油气完全燃烧放出的热量有50％被水吸收，那她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?（液化石油气的热值是8.0×10⁷J/kg）