《九年级物理全册考点专项练习及单元检测》专项练习3　能量利用效率的综合计算

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专项练习 3　能量利用效率的综合计算
方法指导：
关于炉灶的效率：炉灶的效率与热机的效率求法相同，先分别求有效利用的能量和总能量，再
利用效率公式求炉灶的效率。这里注意，一般来说，水吸收的热量为有效利用的能量。
炉灶的效率
1．天然气灶使用方便、经济环保。如图所示，在一个标准大气压下，天然气灶将一壶质量为
3 kg、温度为 20 ℃的水加热至沸腾，大约需要 10 min，已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)，天然
气的热值为 3.5×107 J/m3。求：
(1)水吸收的热量；
(2)若天然气完全燃烧放出的热量 60%被水吸收，烧开这壶水需要多少天然气？
(第1题图)
2．某家庭用燃气热水器将质量为 100 kg、温度为 20 ℃的自来水加热到 50 ℃，消耗的天然气
体积为 1 m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为 3.5×107
J/m3。求：
(1)1 m3天然气完全燃烧放出的热量；
(2)水吸收的热量；
(3)该热水器工作的效率。
能量利用效率的计算
1
3．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳
光照射下的相关信息，求：
太阳照射时
间/h
装水
量/kg
吸热板面
积/m2
水升高的温
度/℃
水的比热容/
[J·(kg·℃)－1]
太阳辐射功率/
[J·(m2·h)－1]
10 100 2.5 50 4.2×1031.68×106
(1)水在 10 h 内吸收的热量。
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少 m3的天然气。(天然气的热值为
8.4×107 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率。
4．在火电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能。
(1)蒸汽轮机的作用是将________能转化为机械能。
(2)若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为 50%、70%和80%，求火电站的效率为多大？
热机效率的综合计算
5．近年来，人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车，期望更加节能环保、安全高效，并
2
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