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时间:2020-12-04
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1、__________________________________________________热效率计算专题效率计算主要分为三类:一、功和热量的效率问题二、热量和电能的效率问题三、功和电能的效率问题计算效率的一般步骤:1.首先确定是什么能量转化为其他能量2.找到题目中的有用能量和总能量3.带入计算知道效率计算有用能量或者总能量:1.确定能量转移的方向2.找到本题中的有用能量和总能量分别是什么能量3.公式变形求解效率计算的通用式:η例一、热量效率计算(14兰州)34.(2014年兰州市)水壶里装有2kg、20℃的水,用天然气
2、炉具将其加热至沸腾,已知天然气的热值为,大气压强为1标准大气压,。求: ⑴烧开这壶水,水需要吸收多少热量? ⑵若烧开这壶水消耗的天然气是,则天然气炉具的效率是多少? 答案:⑴⑵40%1.(14玉林)26.某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg)。求: (1)干木柴完全燃烧放出的热量。? (2)水吸收的热量。(3)铁锅烧水的的效率。(4)他们也发现在高山上用铁锅煮
3、马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。马铃薯还是煮不软,为什么?答案:解:(1)干木柴完全燃烧放出的热量:Q放=qm=1.2×107×5=6×107(J)水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103×2×10-3=2(kg)水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103×2×(85-10)=6.3×105(J)(3)铁锅烧水的的效率:η=Q吸/Q放=6.3×105(J)/6×107(J)=1.05%(4)因为沸点随气压的减小而降低,高山上气压小,所以水沸点降低,铁锅里的水尽管沸腾了,但是温度比较低,马铃薯还是煮不软。2.
4、(14聊城)26.(6分)煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150m3/h.(1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量.(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气?收集于网络,如有侵权请联系管理员删除__________________________________________________(ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2
5、×103J/(kg•℃),天然气的热值为4×107J/m3)答案:解:(1)已知出水流量为150m3/h,由ρ=得:水的质量m=ρV=1.0×l03kg/m3×150m3=1.5×l05kg,水放出的热量Q=cm△t=4.2×l03J/(kg•℃)×1.5×l05kg×(90℃﹣50℃)=2.52×1010J.(2)由η=得:天然气需要放出的热量Q放===2.8×1010J,由Q放=Vq得:天然气的体积V===700m3.答:(1)每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为2.52×1010J.(2)利用上述地热能供暖一小
6、时可以节约700m3的天然气.例二、热量和电能效率(14河南)21.南阳市南召县回龙抽水蓄能电站,是我省第一座抽水蓄能电站。在深夜用电低谷,它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内,白天用电高峰时放水发电,补充电网电能不足,为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献。(1)蓄能电站放水发电时,_______能转化为_______能。(2)该蓄能电站的发电总功率为110MW,采用220kV高压进行输电,求高压输电线中的电流。(3)该蓄能电站每天可发电5小时,如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供,需要消耗多少煤?(煤的
7、热值q=3.0×I07J/kg) 1.(14泰州)23、三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉,它的年平均发电量约为8.5×1010kW.h,相当于一座年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的发电量.(1)标准煤的热值为2.9×107J/kg,完全燃烧5×l010kg标准煤能放出多少热量;(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电,每年会少排CO2气体1.2×1011kg,这些气体的体积是多少m3(通常情况下CO2气体的密度为2kg/m3);(3)根据本题中的数据,计算火力发电的效率.答案:1.45*1018J 1.2X1011kg
8、6*1010 21.1%2.(14苏州)24.(6分)燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),天然气的热值为8.4×收集于网络,如有侵权请联系
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