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初三物理热机的效率公式和相关例题

2025-12-30 08:10:00综合与其它215

初三物理热机的效率公式为:η=W有/Q总,其中,η代表效率,W有代表有用功,Q总代表燃料燃烧释放出的总能量。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:ZEL物理好资源网(原物理ok网)

假设用热机将1kg、30℃的水加热到沸腾,消耗了0.4kg的煤气,已知煤气热值为3.5×10^7J/kg,水的比热容为4.2×10^3J/(kg·℃),求该热机的效率。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

分析:ZEL物理好资源网(原物理ok网)

1. 需要求出水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

2. 水吸收的热量可以利用公式$Q_{吸} = cmDelta t$来计算,煤气完全燃烧放出的热量可以利用公式$Q_{放} = mq$来计算。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

3. 热机的效率等于水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

解答:ZEL物理好资源网(原物理ok网)

水吸收的热量为:$Q_{吸} = cmDelta t = 4.2 times 10^{3}J/(kg cdot^{circ}C) times 1kg times (100^{circ}C - 30^{circ}C) = 3.78 times 10^{5}J$。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

煤气完全燃烧放出的热量为:$Q_{放} = m_{煤气}q = 0.4kg times 3.5 times 10^{7}J/kg = 1.4 times 10^{7}J$。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

所以,该热机的效率为:$eta = frac{Q_{吸}}{Q_{放}} times 100% = frac{3.78 times 10^{5}J}{1.4 times 10^{7}J} times 100% = 27%$。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

注意:本题中煤气燃烧放出的热量中有一部分散失到空气中,所以实际效率会略小于27%。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

初三物理热机的效率公式是:η=W有/Q总,其中W有表示有用功的热量,Q总表示燃料燃烧释放的总能量。相关例题如下:ZEL物理好资源网(原物理ok网)

例题:有一台热机,它的效率等于一部分燃料完全燃烧时产生的热量转化为机械能的效率。用这台热机通过热效率为40%的燃料使5kg的水温度升高50℃,求这些水吸收的热量和这些燃料完全燃烧放出的热量。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

解析:ZEL物理好资源网(原物理ok网)

水吸收的热量:Q吸 = cmΔt = 4.2 × 10³J/(kg·℃) × 5kg × 50℃ = 1.05 × 10^6J;ZEL物理好资源网(原物理ok网)

燃料完全燃烧放出的热量:Q放 = Q吸/40% = 2.6 × 10^7J;ZEL物理好资源网(原物理ok网)

答:这些水吸收的热量为1.05 × 10^6J,这些燃料完全燃烧放出的热量为2.6 × 10^7J。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

这道例题可以帮助你理解热机的效率公式和实际应用,通过计算能够帮助你更好地掌握相关知识。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

初三物理热机的效率公式是:η=Q有/Q总。其中,Q有表示有用功,即机器输出的机械能;Q总表示总功,即燃料燃烧产生的热量。这个公式告诉我们,热机的效率是输出机械能和总功之比,用来衡量热机性能的好坏。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

常见问题包括:ZEL物理好资源网(原物理ok网)

1. 为什么热机需要效率?ZEL物理好资源网(原物理ok网)

答:因为我们需要能源来驱动各种机器和设备,如汽车、工厂、农业机械等。如果热机的效率低,那么就需要更多的燃料来产生相同的机械能,这不仅浪费了能源,还可能产生过多的污染。因此,提高热机的效率对于节约能源和减少污染非常重要。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

2. 如何提高热机的效率?ZEL物理好资源网(原物理ok网)

答:可以通过改进热机的工作方式、减少摩擦、降低各种损失等手段来提高热机的效率。例如,使用更好的润滑油、改进发动机的结构、采用更先进的燃烧技术等。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

例题:ZEL物理好资源网(原物理ok网)

一个热机在理想状态下(没有摩擦和损失),如果燃烧了1kg的燃料,产生了2.5x10^7J的热量,输出的机械能为2.0x10^7J。问这个热机的效率是多少?ZEL物理好资源网(原物理ok网)

根据热机的效率公式,我们可以得到:ZEL物理好资源网(原物理ok网)

热机效率 = 有用功 / 总功 = 输出机械能 / 燃料产生的热量 = 2.0x10^7 / (2.5x10^7) = 0.8x10^3%ZEL物理好资源网(原物理ok网)

所以,这个热机的效率是8%。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

此外,需要注意的是,在实际情况下,热机总会存在摩擦和各种损失,因此效率会低于理想状态下的值。但是,通过改进工作方式、减少损失等手段,可以提高热机的效率。ZEL物理好资源网(原物理ok网)

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