初中物理能量利用效率计算题

太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机驱动的一种新型机动车。有一种太阳能实验车(如图所示为研制过程的样品)，它上面的太阳能接收板的有效面积S＝8m，天气晴朗且接收板正对着太阳时，每平方米面积上能接收到太阳辐射的功率为P₀＝1kw，太阳能电池产生的电压为U＝120V，可供电动机正常工作的电流为I＝10A。
求：(1)电动机正常工作时的电功率是多大？太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
(2)若电动机正常工作时，将电能转化为机械能的效率是75％，且该车装满贫物沿水平路面匀速行驶时所获得牵引力是150N，所受阻力是车与货物总重的0.1倍，则该车匀速行驶时的速度是多大？所装货物质量是多少？(已知车自重900N，g取10N／kg)
(3)通过以上介绍及有关计算，你对该车的技术参数及性能有了大致了解，你认为该车能否批量生产投放市场？请简述理由．

阅读短文，回答问题
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。清洗机工作时，利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出，而清洗机对水所做的功就是此力所为，详情见“信息快递”。

(1)你认为该清洗机动力设备的主要原理下图中的(    )

(2)若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水       kg，需要消耗电能          J 。
(3)清洗机正常工作10min，清洗机对水做的功是______________ J 
(4)该清洗机正常工作时的效率是__________________

图a是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表．为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（见图（b）转过的转数正好为90转（r）．水的比热容：c=4.2×10³J／(kg·℃)。请根据相关信息求：

（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率。

甲是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表．为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（电能表上标有1500revs / kW·h）转过的转数正好为90转（r）．水的比热容：c=4.2×10³J／(kg·℃)。请根据相关信息求：

（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率。

.据资料显示，2003年底我国660个城市生活垃圾的清运量达1.5×10⁸t，并且每年以4%的速度递增，垃圾处理成了城市建设及可持续性发展的一个重要问题.现在人们已经可以变废为宝，利用垃圾中的可燃物燃烧发电，例如安徽省芜湖市就已建成了垃圾焚烧电厂.研究表明，生活垃圾的平均热值为6.27×10⁶J/kg，目前每燃烧1t生活垃圾可发电240kw·h.那么：
（1）如果2003年660个城市的生活垃圾全部用于发电，可获得多少千瓦时（kw·h）的电能？（电能用字母E表示）
（2）目前生活垃圾发电的效率是多少？（已知1kw·h=3.6×10⁶J）   

小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）。【水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）】
(1)通过观察天燃气表得知消耗了0.01m3的天然气，如果天然气的密度为0.7kg/m3，烧水时消耗天然气多少千克？
(2)在此过程中水需要吸收多少热量？
(3)用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？

(9分)图是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，右图是它的电路原理图，其中S是温控开关，R₁是定值电阻，R₂是加热电阻．当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态。

（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，需用时15min
[水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)]。求此加热过程中：
①水吸收的热量；  ②饮水机的加热效率。
（3）求电阻R₁的阻值(保温功率是指整个电路消耗的功率)。

一电饭锅铭牌上标有“220V  1100W”字样。
（1）在电饭锅内倒入质量为2kg、温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，水需要吸收多少热量？ [C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）为了加热这些水，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？
（3）是什么原因导致（2）与（3）中两个热量值不相等？（说出一条即可）         ▲         

在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表所示：

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉 铭牌	U额＝220V P额＝1kW	①用电磁炉加热一壶水（水的质量m＝2kg，初温t0＝30℃） ②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t＝50℃
电能表 铭牌	220V           10(40)A[ 50Hz  2000r/kW·h[

 
请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；【水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg·℃）】
（2）电磁炉的实际功率；
（3）对比电磁炉的铭牌说明与第（2）问的计算结果，你发现什么问题？你认为可能是什么原因？（说出一种即可）
（4）电磁炉烧水的效率．

如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，袭中列出了其部分技术参数．

(1)电热水壶正常工作时的电流是多少?
(2)电热水壶正常工作时，用6min就能将整壶水烧开，如果水吸收的热量是3.24×10⁵J，则该电热水壶的效率是多少?
(3)有关电热水壶的安全使用，有下列几种说法，其中不正确的是       (填序号)．
①电热水壶不用时，应拔下电源插头；②当壶体和基座被弄脏时，放进清水中清洗；③电热水壶工作时，身体不可靠近壶嘴；④注入水时，水位不超过电热水壶的最高水位线

图所示的装置很有创意——它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度．可以提高洗涤效果。

（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50L，则可供马桶冲几次?
（2）求脱水时的正常工作电流
（3）某次洗衣时，首次进水量为15L，正常加熟15min水温达到设定要求。
①求首次进水的质量；
②求加热过程消耗的电能；
③若加热时电能的84％转化为水的内能，求水升高的温度．[c_水=4.2× l0³J／(kg·℃)]

完全燃烧多少酒精可以放出8.4×10⁴J的热量？若这些热量全部被质量为0.4kg、温度为20℃的水吸收，则水的温度升高到多少摄氏度？
[q_酒精＝3.0×10⁷J/kg；c_水＝4.2×10³J/(kg·^oC)]
37.已知某太阳能热水器的数据如下表：

真空管直径×长度	70mm×1800mm	规格/支管	15
外形尺寸	1840mm×1597mm×1765mm	保温层/mm	60
水箱容量/L	150	采光面积/m^2	2.1

已知我市向着阳光的地方每平方的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为3×10⁶J.若每天接受太阳能的时间以8h计算，正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到60℃，则：
（1）水箱内的水共吸收多少热量？
（2）该热水器的效率多大？

2011年3越26日玩8︰30-9︰30，岳阳与世界众多城市一起参与了“地球一小时”活动，活动倡议熄灭不必要的灯光，切断电视、电脑等电器电源。小明在活动宣传中了解到：只要电源插头没有拔掉，在待机状态下，每台电脑的功率为5.8W，每台电视的功率是8.2W。
（1）小明所在小区有100台电脑和100台电视机，若在活动中均由原来的待机状态改为切断电源1小时，此举一共可节约电能多少焦耳？
（2）节约电能完全被水吸收，能让多少千克水温度从20℃升高到60℃？[c_水=4.2×10³J/(kg·℃)]
(3)标有“220V  1000W”的电热水器正常工作，将与第（2）问中质量相同的水升高相同的温度，需要100min，该电热水器的效率是多少？用电高峰时，若此电热水器两端的实际电压仅为200V,它的实际功率为多大？（电热水器的电阻恒定，结果只保留一位小数）

据报道，2008年北京奥运会的标志性工程——国家体育馆(“鸟巢”工程)确定采用太阳能电力这一绿色能源，去年年底在纽约交易所上市的无锡尚德太阳能电力有限公司被选中，为“鸟巢”的十二个主通道安装太阳能发电系统。
⑴若为“鸟巢”工程提供的130kW太阳能发电系统连续正常工作2h，可得到多少电能?
⑵尚德公司今年的产品将达到2.4×10⁶W的发电功率，进入全球第四名。若这些产品提供的电能改由火力发电来提供，则每秒钟将增加约99kg的二氧化碳排放量，造成大气污染。已知在通常情况下二氧化碳气体的密度为1.98kg／m³，则这些二氧化碳气体在通常情况下的体积多大?
⑶尚德公司产品的光电转化率(光能转化为电能的效率)目前在国内同行处于领先水平。现有该公司生产的一块接收面积为2m²的太阳能电池板，其光电转化率为20％，如果太阳光照射到该电池板时每平方米面积上的辐射功率为1.0×10³W，则它的发电功率是多大？

如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，袭中列出了其部分技术参数．

(1)电热水壶正常工作时的电流是多少?
(2)电热水壶正常工作时，用6min就能将整壶水烧开，如果水吸收的热量是3.24×10⁵J，则该电热水壶的效率是多少?
(3)有关电热水壶的安全使用，有下列几种说法，其中不正确的是       (填序号)．
①电热水壶不用时，应拔下电源插头；②当壶体和基座被弄脏时，放进清水中清洗；③电热水壶工作时，身体不可靠近壶嘴；④注入水时，水位不超过电热水壶的最高水位线