初中物理能量利用效率计算题

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。

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。

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？

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）

红梅中学锅炉房每天要将3t水从20℃加热到100℃。问：
（1）这些水要吸收多少热量？[水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)]
（2）“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗多少体积的天然气？（天然气的热值q=8.4×10⁷J/ m³。气体燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=qV，其中V表示气体燃料的体积）

电磁炉是一种新型灶具，图所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。请问：

(1)电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？
(2)某同学用功率为2000W的电磁炉，将1㎏初温为25℃的水加热到100℃，需要的时间为2分55秒，则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？(水的比热容为4.2×10³J/（kg﹒℃) )