效率计算问题
我们已学过机械效率，而在近些年的中考中，效率已不再局限于机械效率，凡是涉及到能量的转移或转化，都会涉及到效率问题。在能量的转移（或转化）中，转移（或转化）之后的能量与转移（或转化）之前的能量的比值就是效率（或叫转移率或转化率），思考下面的一些实例，就可理解效率问题。
纽卡斯尔 西塞一、热效率
1、我们生活的佳木斯地区，到了冬季，因日照时问短，太阳能热水器的水达不到所需温度，为此人们研制了太阳能、电能两用热水器．大鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器，如图所示，铭牌如下： （1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量？（1L=10-3m3）
（2）大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为热能）
雯雯工地农民工灌浆
（3）在上述（2）情况下，加热器正常工作实际用了3小时，则此热水器的效率为多少？
（4）仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点？（写出一条即可）
2、每到夏收季节，高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，如图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，使50kg、20℃的水温度升高到80℃。（热值为2.4×107J/kg）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。
3、简易太阳能热水器的受光面积1 .4m2 ,内装80kg水，太阳每分钟 辐射到1m2面积上的热量是8×104J,如果60％的热量被水吸收,问:20℃的水晒3h后水温升高到多少摄氏度？（水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)）
4、太阳能热水器是利用太阳能来对水加热的一种设备。小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10米高的屋顶上，现需要将初温为10℃100kg的水，加热到60℃，则：（g取1
0N/kg）
（1）把这些水从地面送到屋顶的热水器中，需要对水做多少功？（2）这些水要从太阳那里吸收多少热量？
（3）下雨时，改用热水器中的电辅助设备加热，其电辅助加热设备的功率为1500W，热效率是70%，若不计热损失，加热这些水需要多长时间？
5、简易太阳晒水箱代替燃料烧水用来淋浴方便，水箱内有60千克的水，玻璃盖面积为0.84米2，地球表面接受太阳辐射热为 7.56×104焦/(分钟.米2),水箱热效率为50 ％，在不考虑水散热的情况下，请写出水温变化的计算公式，并计算出晒水4小时水温升高多少？
6、一架波音747可载51吨优质航空汽油，这些汽油完全燃烧可放出2.346×1012J热量,这些热量的30％可使20℃1030吨钢材温度升高多少？[钢的熔点为1400℃，钢的比热为0.46×103J/(kg.℃)] 天然气的热值 | 电器的效率 | 燃气炉效率 | 电费 | 天燃气费 |
7.2×107 J/m3 | 90% | 30% | 0.4元/度 | 2.0元/m3 |
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7．各家各户都要烧水煮饭,有关参数如下表所示.
小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天要将20kg的水烧开,而这个月的平均气温为20℃.试问:(1)一个月(按30天计)加热水要吸收多少热量?汤静
(2)小明家有燃气灶具,也有电器灶具.由于电费比天然气费要便宜而效率高,但天然气的热值高, 请你通过计算后回答.他是用电更划算、还是用天燃气更划算呢?
8、用“长征三号”发射的某航天器，它的一部分光电池板面积S =8m2，正对太阳能产生U =120 V的电压，为工作舱提供I=10A的电流.若太阳光照射处每1m2面积上获得的太阳辐射功率P0=1.0×103W，试估算该光电池的光电转换效率η 是多少？
二、光电转化效率
1、2007年5月，恒基伟业以创新的技术和理念推出了全球首部光能手机．该手机说明书的部分内容如下表．
太阳能光电板 | 电池 |
钢化玻璃+太阳能晶片+PCB+背面焊盘，实用美观，耐磨损，抗摔击． | 充电电压3.5V，充电电流130mA；工作(通话)电压3.5 V，工作电流80mA．充电40min，可通活26min． |
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(1)在阳光下，太阳能光电板将太阳能转化为 能，并由充电电池进一步转化为 能。
(2)电池的放电与充电的能量转换效率为 ．
2、某种游艇是以太阳能为动力，不仅节约能源而且无污染，它的关键技术部件是光电转换板，此板接受太阳光的面积是8米2，当板正对太阳光时能够产生120伏的电压，游艇上的自动装置使光电转换板始终与阳光垂直，向电动机提供10安的强大电流。电动机线圈的直流电阻是4欧，太阳光垂直照射到单位面积上的辐射功率为1．0×l03瓦／米2。根据以上信息，求：
（1）该光电转换板的效率（2）电动机把电能转化为机械能的效率。
3、简易太阳晒水箱代替燃料烧水用来淋浴方便，水箱内有60千克的水，玻璃盖面积为0.84米2，地球表面接受太阳辐射热为 7.56×104焦/(分钟.米2),水箱热效率为50 ％，在不考虑水散热的情况下，请写出水温变化的计算公式，并计算出晒水4小时水温升高多少？
三、力热转换效率
1、一辆汽车匀速行驶，速度为90km/h，匀速时阻力为920N，其发动机效率为30%，汽油热值为4.6×107J/kg. 求：
（1）发动机的功率
（2）汽车匀速行驶300km做多少功
（3）匀速行驶300km消耗多少汽油
2、2005年12月起，我市开始推广使用乙醇汽油。乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源。乙醇汽油能有效改善油品的性能和质量。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。乙醇汽油的推广及使用，可以缓解因石油资源短缺而造成的经济压力，乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点。
小北湖风景秀丽，水面开阔，乘坐快艇是许多游客积极参与体验的水上娱乐项目。为了保护环境，小北湖风景区管委会改用乙醇汽油作为快艇的燃料。下表为某种快艇的部分技术参数： 中牟黑大蒜
(1)请写出使用乙醇汽油的两点好处?
①_______________________________；②_____________________________。
(2)为保证安全，快艇上乘客的质量之和不得超过___________kg．
(3)已知该快艇使用的乙醇汽油热值约为4.6×107J／kg，密度约为0.7×103kg／m3，它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400N，若发动机的效率为25％，则该快艇匀速行驶46km耗油多少升?
3、某辆小汽车油箱内装满35kg汽油，司机小王驾车到某城市执行任务，路程300km。在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920N。(汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能；汽油的热值为4．6×10’J／kg)求： (1)汽车到达目的地牵引力所做的功。 (2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。
金纳米粒子4、红枫湖乘坐快艇是水上娱乐项目。为了保护环境，红枫湖风景区用汽油作为快艇的燃料。下表为某种快艇的部分技术参数：(g=10N／kg)
(1)为保证安全，快艇上乘客的质量之和不得超过多少千克
(2)已知该快艇使用的汽油热值约为4.6×107J／kg，密度约为0.7×103 kg／m3，它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400N，若发动机的效率为25％，则该快艇匀速行驶46 km耗油多少升?
5、汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率。某型号轿车的有关数据如下表。(某标号汽油的热值约为4.5×107J／kg，密度约为0.7×103kg／m3)求：
(1)若轿车以100km／h的速度匀速行驶1h，则轿车消耗了多少千克的汽油?
(2)若轿车发动机的效率是30％，当轿车以100km／h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦特?
6．一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为9.84×105Pa，若飞轮的转速是600转/分钟，效率为30 ％，求汽油机在1小时内要消耗多少在汽油？（汽油的燃烧值为4.6×107J/kg）
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