初中物理题型方法总结---126-127

126.热量和热效率的综合计算

【白菜点拨】

①首先明确热效率的几种类型：对于公式

,其中Q_有为有效利用的热量,Q_总指总能量,如果是用炉子给物体加热,则Q_总为燃料完全燃烧放出的热量(Q_总=mq),Q_有为被加热物质吸收的热量;如果是太阳能热水器,则Q_总为太阳摄入的总能量,Q_有为水吸收的热量;如果是用电热器烧水,则Q_总为电流做功放出的热量(Q_总=UIt),Q_有为水吸收的热量；

②然后分别列出吸热、放热和热效率的公式或变形展开式进行联立求解。

注意：

(1)解题时要认真审题,注意文字叙述中“升高到t℃”还是“升高了t℃”,“降低到t℃”还是“降低了t℃”,“升高了t℃”和“降低了t℃”对应的是温度的改变量即Δt为t℃,而“升高到t℃”和“降低到t℃”对应的是物体的末温为t℃。

(2)在1标准大气压下,水的沸点是100℃,故在1标准大气压下,水被加热到沸腾后,继续加热,在计算水的末温时,水温不能在100℃以上。

例1.2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破．可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源．可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×10⁷J/m³]求：

（1）体积为0.0lm³的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？

（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？

例2.如图所示是某太阳能热水器，水容量为100L，该热水器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×10⁶J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m²，每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），水的密度为1.0×10³kg/m³]，求：

（1）热水器中水的质量；

（2）一天内热水器中的水吸收的热量；

（3）热水器在冬季的效率．

例3.由于化石能源长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽，所以开发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要课题．人们根据生活需要制成了一种新型太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热．小荣家新安装了一台这种热水器，铭牌如下图．

请解答下列问题：

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20°C升高到50°C时，需要吸收多少热量？

（2）用电加热时，热水器正常工作的电流为多少？（结果保留1位小数）

（3）贮满水的热水器，阴雨天时，也要使水温从20°C升高到50°C，其中50%的热量由电能辅助提供．若不计热量损失，热水器正常工作需要加热多长时间？

额定电压220V	容积100L
额定功率2000W	频率50Hz

127.能量的转化和守恒

【白菜点拨】分析实例时，从能量的消耗和获取两个方面考虑：看消耗了什么形式的能，又获得了何种形式的能。然后根据能量转化（或转移）的方向性做出判断。

例4.下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　）

A．蓄电池充电时，化学能转化为电能

B．暖瓶塞跳起时，机械能化为内能

C．用热水袋取暖时，内能发生了转移

D．电动机工作时，机械能转化为电能

答案：

1.

（1）0.1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为1.05×l0⁷J；

（2）水升高度的温度是22.5℃．

2.

（1）热水器中水的质量为100kg；

（2）一天内热水器中的水吸收的热量1.68×10⁷J；

（3）热水器在冬季的效率为50%．

3.

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20°C升高到50°C时，需要吸收1.26×10⁷J热量；

（2）用电加热时，热水器正常工作的电流为9.1A；

（3）若不计热量损失，热水器正常工作需要加热时间为3150s．

4.C

学生自主实验