熱效率計算公式（熱效率計算）

2023-05-01 12:27:36 1

熱效率計算公式?效率問題是初中物理中的一個重點，也是一個難點，主要分為機械效率和熱機效率許多學生在這類問題的計算中常出現問題，主要是找不到有用能量部分和總能量部分本文主要以熱機效率為主，我來為大家講解一下關於熱效率計算公式?跟著小編一起來看一看吧!

熱效率計算公式

效率問題是初中物理中的一個重點，也是一個難點，主要分為機械效率和熱機效率。許多學生在這類問題的計算中常出現問題，主要是找不到有用能量部分和總能量部分。本文主要以熱機效率為主。

熱機效率常以常見的家用電器(如熱水器)、交通工具(如汽車、電動車)、發電廠(垃圾發電廠等)為背景進行考查：問題分析能力、信息提取能力和公式規律應用能力等。解決效率問題，關鍵是通過分析題目，找出有用能量和總能量。

選擇正確的公式計算出有用能量和總能量，最後利用公式η=Q有/Q總=W有/Q總計算效率。

有用能量：用來對外做有用功的能量。

總能量 ：燃料燃燒時所釋放的能量。

目前常見的兩種題型： 熱水壺燒水效率問題、汽車發動機效率問題。

總體思路：η=Q有/Q總。熱水壺燒水效率問題：Q有=cm△t。汽車發動機效率問題：W有=FS或W有=Pt。

總能量：一般為Q總=mq。

一、熱水器燒水效率問題

例1、天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20℃升高到70℃。已知水的比熱容為c=4.2×103J/(kg•℃)，天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3。求：(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放；(2)水吸收的熱量Q吸；(3)燃氣灶的效率η。

解：

(1Q放qV=7.0×107J/m3×0.5m3=3.5×107J(2)Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃-20℃)J=2.1×107J

(3) η= Q有/Q總= Q吸/Q放=3.5×107J/2.1×107J =60%

總結：這類題關鍵是找出有用的能量為水吸收的熱量：Q有=cm△t，總能量為燃料完全燃燒放出的熱量：Q總=mq或太陽輻射的能量。

二、汽車發動機效率問題

例2、有一家大型的特種專用汽車生產基地，該廠某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3(假設燃油完全燃燒)。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，熱值q＝4×107J/kg，求：(1)專用車牽引力所做的功？(2)該專用車的熱機效率是多少？解：(1)專用汽車做勻速直線運動，F牽=f=3.0×103N

則牽引力做的功W=Fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J

(2)消耗的燃油質量為：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3=1.2kg

則Q放=qm=4×107J/kg×1.2kg=4.8×107J

η=W/Q放=1.68×107J/4.8×107J=35%

總結：這類題關鍵是找出有用的能量大小為牽引力做的功：W=FS或W=Pt，總能量為燃油完全燃燒放出的熱量：Q總=qm。