初中物理能量利用效率计算题

右下表为一台家用饮水机的铭牌，每次饮水机内胆装满水的质量是1 kg，正常工作10min时可将30℃的饮用水加热到100℃，（水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)求

小天鹅饮水机
额定电压	220V
额定 功率	加热档	1000W
保温档	50W
内胆（每次加热的水量）容积	1000ml

（1）每次加热过程水吸收的热量。
（2）饮水机每次正常工作，把水烧开消耗的电能是多少？
（3）此饮水机正常工作时的热效率是多少？

小明家新安装了一台太阳能热水器，装了500 kg水，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃．
问：(1)在这4h内水吸收了多少热量?(2)若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?
[水的比热容C_水＝4.2×10³J/(kg·℃)、焦炭的热值q＝3.0×10⁷J/kg]

水在热电厂的锅炉中变为水蒸气，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸汽在液化器中凝结成水，再到锅炉循环使用。液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图所示.[水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),水的密度为1.0×10³kg/m³]

⑴来自冷却塔的水温为16℃,回到冷却塔的水温为30℃.若冷却塔和液化器间水的流量为15m³/s,试求这个系统通过冷却塔散热的功率(提示: 散热功率为散热和时间的比).
⑵如果发电机的发电功率是5.6×10⁸W,发电机把机械能转化为电能的效率为80%,不计水蒸汽通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦,试求水蒸汽的能量转化为电能的效率.
⑶请对我国目前广泛使用的火力发电和水力发电对比评价(说出一条即可).

用装有84g煤油的煤油炉对4kg 13℃的水加热，煤油完全燃烧放出的热量有60%散失，其余被水吸收。在1标准大气压下水温能升高到多少摄氏度？（煤油的热值：4.6×10⁷J/kg）

用锯锯木头，每分钟拉锯15次，每次移动0.6 m，人拉锯的作用力是150 N，如果拉锯时所做的功有70%转化为内能，那么2 min木头增加的内能是多少？

全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长，导致全球能源危机加剧。因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一。万州的新农村建设中，张浩家的太阳能热水器内装有50kg、20℃的水，经过一天照射后，温度升高了60℃。他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q＝4.2×10^７J/kg，水的比热容c＝4.2×10^３J/（kg·℃）。求：

（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。

完全燃烧2.1kg酒精（热值q=3×10⁷J/kg）放出多少热量？若这些热量有50%被500kg的水吸收，可使水的温度上升多少？

用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为4Kg、温度为23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃，求：
⑴水吸收的热量；
⑵若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少？

太阳能热水器是通过吸热板，完成把太阳辐射能转化为水的内能的装置．某学校兴趣小组对投射到地面上的太阳辐射功率进行了一次估测(太阳的辐射功率是指单位时间内投射到地面上的太阳辐射能)．他们测得小明家太阳能热水器的吸热板面积是2．5m²，水箱里水的质量是200 kg，并测得太阳光正对吸热板照射875 s，水箱里的水温升高了1℃．若太阳辐射能转化为水的内能的效率是60％，请你计算：
(1)在此时间内，水箱里的水吸收的热量．[c_水=4．2×l0³J／(kg·℃)]
(2)投射到每平方米吸热板上的太阳辐射功率．

（某卫星上装有光电池板，其面积为8 m²，正对太阳时能产生120 V的电压，为工作舱提供10 A的电流。若太阳光照射处每平方米的面积上每秒获得的太阳辐射能为1×10³ J,试求该光电池的光电能量转换效率。

某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及如图所示的简化电路原理图。

热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热功率	1000W
保温功率	44W

 

（1）当S闭合，S₀断开时，饮水机处于       （填“加热”或“保温”）状态。 
（2）求：①保温时的电流；
②电阻R₁。
（3）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？若加热效率为90%，
需要加热多长时间？ [1L=1×10^－3m3，c_水=4.2×10³J/（kg·℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³]

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（的值）可以达到300%～500%．已知某型号空气能热水器的热效率为400%，电功率为1400W，当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时[水的比热容为4.2×10³J/（kg．℃），干木柴的热值为1.2×10⁷J/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．

有一种WSJ-60型号的新电热壶，其铭牌标志如图所示。现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压，水的比热容为4.2 x 10³J/(kg·℃）。求：

（1) 水吸收的热量。
（2）电热壶的效率。
(3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时  6min 3s，那么此时电路的实际电压是多少？

热水器的“能效比”是衡量热水器性能的指标之一．空气源热泵热水器是新一代高“能效比”(“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比)的热水装置，其工作原理简化为如图所示．工作物质在蒸发器中吸收空气的热迅速汽化，通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体，在冷凝器内液化放出热量，并对冷水加热，使水温升高，达到制热水的目的．下表是某型号热泵热水器的部分参数，其中65L/h表示此热水器当进水温度为15℃，出水温度为55℃时，每小时可出热水65L．请你解答： 

额定制热水量	65L/h
额定电压/频率	220V/50Hz
额定输入功率	770W
水箱型号	100L

(1)65L水温度从15℃升高到55℃吸收的热量是多少？
(2)此热水器正常工作1h消耗的电能是多少？
(3)此热水器的“能效比”            100%(选填 “＞”、“=”或“＜”)．结合工作原理说明使用该热水器比电热水器节省费用的原因是什么？

随着人们生活水平的提高，空调、电磁炉等电器已经进入普通家庭。小林家的家用空调的制冷和送风是交替进行的，空调处于制冷状态时的功率P₁是2.2kW，送风状态的功率P₂是0.22kW，测得此空调在某段时间内的电功率随时间变化的关如图所示。

（1）空调在前5min内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？
（2）在1h内，这台空调消耗的电能是多少度？
（3）这台空调1h消耗的电能供效率为90%的电磁炉烧水，可以将多少质量的25℃水烧开？（标准大气压的环境下）
（4）在高温天气，由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。为了安全用电，许多家庭铺设了空调专线，请你简述铺设空调专线的意义。