电热效率以及机械效率计算

热效率计算1、一种家庭用电热水壶的额定功率为2000W，该电热水壶经过5分钟可以把1.5Kg初温是20℃的水烧开。

求：水所吸收的热量是多少？电热水壶加热水的效率？2、某同学家买了一台电热水器，下表是电热水器的一些技术参数。

装满水通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃。

求：(1)水吸收的热量。

(c水=4．2×103J／(kg·℃))(2)热水器的效率。

3、一个集热式太阳能热水器，一天（按光照10h计算）能使200kg水的温度从20℃升高到70℃，求：（1）水吸收的热量是多少？（2）如果改用热效率为80％的电热水器加热，需消耗多少电能？4、高效、方便的电热水壶是家庭常用的用电器之一，下面是一种电热水壶的铭牌。

如果用这种电热水壶正常工作时将1kg水从20℃烧到100℃需要5min，求：（1）水吸收的热量；（2）电热壶的效率。

5、燃气灶是目前许多家庭普遍使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。

为了比较它们的优劣，小明同学进行了相关调查，得到的有关数据见下表。

（1）在一个标准大气压下，小明想把一壶盛有质量为2 kg温度为20 ℃的水烧开，所需热量是多少？（2）若这些热量靠燃气灶提供，需要燃烧多少燃气? （3）若这些热量靠电磁炉提供，需要消耗多少度的电能?型号最大水量额定电压额定功率FED-H50 50kg 220V 2000W 型号 WSJ—60额定电压 220V 额定功率 1600W 水壶容积 1000mL6．、小琳家有一台电热水壶，为了测量它烧水时的热效率，她和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，只将该电水壶装了2kg、30℃的水，接入家庭电路中，观察到家中标有2000r/（kW?h）字样的电能表恰好转过150转（r）时，壶中水的温度上升到55℃，已知水的比热容是4.2×10 3 J／（kg·℃），求在此过程中：（1）电热水壶中水吸收的热量；（2）电水壶烧水的热效率。

加热效率计算公式1 热效率的概念热效率是指热量总输入量中，实际产生有效热用量的比率。

这一比率反映出能源利用效率的高低，也是衡量设备效率水平的重要指标。

一般情况下，越高的热效率表明设备能够更有效地转换能源与有效热，从而节约能源。

2 计算热效率的公式根据理论，热效率的计算公式为：热效率 = 有效热输出 / 热能总输入量×100%。

其中,有效热输出即有功热，冷却水出口温度减去供暖水入口温度的差乘以系统的供暖水流量，即可得出有效热输出量；热能总输入量即热量总输入，是指把蒸发器内的蒸汽压缩到室温流量所需要的动力和制冷循环系统中暖通设备用热量以及制冷循环系统中需要抽取热量中所有的能量输入之和。

3 热效率的影响因素热效率的影响因素也有很多，影响热效率的因素主要有：冷热源温度差、负荷量、热负荷模式、加热器施电率、室内与室外环境温度等。

冷热源温度差是热力发动机（如采暖、太阳能采暖系统）基本运行条件之一，差越大，热效率可以达到较高值。

负荷量与热效率也是密切相关的，当热量负荷量随着变化而变化时，热效率也会发生变化；热负荷模式影响着室内的加热周期，在选择合适的负荷模式时，可以获得较高的热效率；加热器施电率也影响热效率，当施电率高时，热量更容易被转换成有效热，从而可以增加热效率；室内与室外环境温度也会对热效率产生影响，当室外温度较低时，热效率可以较高地保持。

另外，还有设备操作条件、管路损失、能耗、热补偿以及冷热源控制等因素也会影响到热效率的大小。

4 提升热效率的措施针对影响热效率的不同因素，可以采取以下几种方式去提升热效率：（1）提高冷热源之温度差，尽可能做到较大的差值，以增大热量的输入量；（2）改善热负荷模式，根据实际情况采用合理的模式及方式；（3）加强加热器施电率的控制，以保证暖通设备能够正常运行；（4）优化管路损失，确保管路密封型式正确，锁定松动件，提高热量传递效率；（5）增大补偿量，选择合适的热补偿模式；（6）优化系统的结构和设计，选择合适的冷热源控制系统；（7）更新设备，采用节能装置，提高热量的使用效率。

效率的计算专题回顾功率、机械效率的概念，能区别功率和机械效率。

功率：P =w / t =Fv 电功率：P=w/t=u 1（对于电热器P = U /R=I R ） 机械效率：n =可有/可总=可输出/W 输出=P 有/P 总（说明：对任何一个机械或工具，输入它 的能量用来做总功，由它输出的能量用来做有用功 ） 例：下列说法中正确的是 （） A.机械效率越高的机械做功越快 B.机械效率越高的机械做功越多 C.功率越大的机械做功越快 D.功率越大的机械做功越多 （一）、热效率 1现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料一一秆浆煤。

若燃烧秆浆煤，使 的水温度升高到 80C 。

（热值为2.4 X 107j/kg ）求： （1）水需要吸收的热量。

（1.26 X 107j ） 50kg 、 20C （2）若这些热量需要完全燃烧 1.75千克秆浆煤，在此过程中，被水吸 收热效率为多少？。

（二）、光电转化效率 2、用长征三号”发射的某航天器，它的一部分光电池板面积 S =8m 2,正对太阳能产生 U =120 V 的电压，为工作舱提供l=10A 的电流•若太阳光照射处每1m 2面积上获得的太阳辐射功率 P o =1.O X 03W ，试估算该光电池的光电转换效率 n 是多少？ （提示：n =W 电/W % = P 电/P 光） 3、如果太阳光照射到地面时的辐射功率为 光能为1000J ）,太阳能电池光电转换率为 电池板的面积为多大？ 21000J/（ s • m ）（每一秒钟辐射在每 1平方米上的 8%,太阳能电池的输出功率为 40W ，则太阳能 工作电压/V 工作电流/A 太阳能电池板的光 电转化效率 30 4 30 %4、“嫦娥一号”卫星上有两块太阳能电池板。

展开时每块长为 6m ，宽为0.5 电池板将太 阳能转化为电能，供卫星上的仪器工作，同时还给卫星上的蓄电池充电。

有关参数见下表 （1）两块太阳能电池板连续充电10h ，既保证了卫星上的所有仪器正常工作，又可将蓄电 池充满。

电热效率公式电热效率是指使用电能转换成热能的效率，它可以用一个简单的公式来表示，即：电热效率＝电气输入功率/热输出功率。

其实，电热效率是反映一种设备或过程在电能和热能之间转换时使用的能量比例。

这个比例可以表示为：电热效率＝热输出能量/电气输入能量。

换句话说，电热效率就是指使用一定的电力能量，产生的热量能量的比例，因此，其主要决定因素就是电气输入功率和热输出功率。

一般来说，电热效率取决于发电设备本身的特性，同时也受到外部的环境因素的影响。

通常来说，较高的电热效率意味着更有效的电能转换。

然而，要达到这种高效率，发电设备本身必须有一定的认识。

总的来说，电热效率公式反映了电能和热能之间的转换情况，由此可以了解到发电设备本身的特性，以及如何提高电热效率。

首先，我们必须确定发电设备的特性。

一般来说，热源的类型、发电设备的结构、介质的流动特性和任务的完成程度都会直接影响电热效率。

因此，要确保发电设备满足所有这些特性，以便获得较高的电热效率。

其次，为了提高电热效率，我们还可以采用一些技术手段，比如调节发电设备的加热功率、开环控制或闭环控制等。

此外，还可以采用一些热转换技术，如直接热交换和冷凝器技术，以有效提高电热效率。

最后，电热效率还受到外部环境因素的影响，比如：介质的温度、环境湿度和空气流量等。

因此，在设备安装和使用中，必须考虑这些因素，以便将环境和发电设备相结合，以获得最佳效果。

综上所述，电热效率公式有助于我们了解发电设备的特性和热能转换情况，以及如何提高电热效率。

归根结底，要想提高电热效率，就必须结合发电设备本身的特性和外部环境因素，采取有效的措施。

只有这样，我们才能获得较高的电热效率。

热效率计算1、一种家庭用电热水壶的额定功率为2000W，该电热水壶经过5分钟可以把初温是20℃的水烧开。

求：水所吸收的热量是多少电热水壶加热水时的效率2、某同学家买了一台电热水器，下表是电热水器的一些技术参数。

装满水通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃。

求：(1)水吸收的热量。

(c水=4．2×103J／(kg·℃))(2)热水器的效率。

3、一个集热式太阳能热水器，一天（按光照10h计算）能使200kg水的温度从20℃升高到70℃，求：（1）水吸收的热量是多少（2）如果改用热效率为80％的电热水器加热，需消耗多少电能4、高效、方便的电热水壶是家庭常用的用电器之一，下面是一种电热水壶的铭牌。

如果用这种电热水壶正常工作时将1kg水从20℃烧到100℃需要5min，求：（1）水吸收的热量；（2）电热壶的效率。

5、燃气灶是目前许多家庭普遍使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。

为了比较它们的优劣，小明同学进行了相关调查，得到的有关数据见下表。

（1）在一个标准大气压下，小明想把一壶盛有质量为2 kg温度为20 ℃的水烧开，所需热量是多少（2）若这些热量靠燃气灶提供，需要燃烧多少燃气（3）若这些热量靠电磁炉提供，需要消耗多少度的电能6、小琳家有一台电热水壶，为了测量它烧水时的热效率，她和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，只将该电水壶装了2kg、30℃的水，接入家庭电路中，观察到家中标有2000r/（kW•h）字样的电能表恰好转过150转（r）时，壶中水的温度上升到55℃，已知水的比热容是×10 3 J／（kg·℃），求在此过程中：（1）电热水壶中水吸收的热量；（2）电水壶烧水的热效率。

型号WSJ—60额定电压220V额定功率1600W水壶容积1000mL7、某电水壶的铭牌信息如图14所示，此电水壶装满初温为20℃的水，在额定电压下将水烧到100℃用了7min。

[为什么热机的效率总小于1]热机效率小于1的原因提高热机效率的途径：
（1）燃料尽可能燃烧
（2）尽量减少各类热量的损失
（3）在热机的设计和制造上，采取先进技术
（4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

热机的效率
机械效率、热效率、热机的效率的计算方法：
效率问题是中考的热点问题，例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。

1．机械效率：，其中W有用指有用功，即对人们有用的功；W总指利用机械做的总功。

2．热效率：，其中Q有用指有效利用的热量，E指总能量。

如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q总=mq)；如果是太阳能热水器，则E为太阳射入的总能量；如果是电热器，则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。

3．热机的效率：，其中W有用指用来做有用功的那部分能量，Q总指燃料完全燃烧释放的能量。

温室效应和热岛效应
1．温室效应：温室效应指的是地球表面一些气体(如二氧化碳、氟氯烃、甲烷、氮氧化物、低空臭氧等)吸收部分的太阳辐射能量后，转化成
内能释放到地球表面而不能散去．于是造成地表温度升高的效应。

2．热岛效应：起城市“热岛效应”的主要原因有：
①工厂、交通工具等散发出大量的热量；
②城市的建筑物、马路上的砂石的比热容小，相同日照条件下升温快；
③城市中水少，使热量不能被充分吸收；
④楼群林立．难以形成空气对流，主要的改进措施有：植树造林、建
绿地和人工湖等。

热机的效率。

甲乙丙1．2．2．丁1．3．图241．2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。

如图11所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4Kg，水桶容积为20L。

当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N。

不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103 Kg/m3，g取10N/Kg.试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？2.中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组，打捞沉在长江三峡江底一个方形物体，物体上表面距离水面50米，重力为2400N,体积为0.2m3 ,打捞时匀速提升该物体。

（g=10N/㎏ρ=1.0×103㎏/m3 )求：①（2分）物体沉在江底时，上表面受到水的压强②（2分）物体在露出水面之前受到水的浮力③（2分）物体在露出水面之前，人的水平拉力F （设物体在露出面之前此装置的机械效率为80％）3．如图17所示是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置。

己知货箱重6500N，动滑轮总重500N，声音在海水中的传描速度是1500m/s。

在海面上用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过0.04s后收到回波（不计绳重和摩擦g取10N/kg ρ海水=1.0×103kg/m3)求：（1）沉船在水下的深度是多少？（2）海水对沉船产生的压强是多少？（不计沉船的高度)（3）货箱离开水面匀速上升过程中，该滑轮组的机械效率是多少？（4）当货箱在水面下匀速上升时，如果绳子自由端的拉力为1000N，那么货箱的体积是多少？（不计动滑轮体积）4.为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。

小明同学设计了图24（甲）所示的滑轮组装置。

当小明用图24（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图24（丙）和（丁）所示。

公式1.速度v=s/t；2.密度ρ=m/v；3.压强P=F/s=ρgh；4.浮力F=G排=ρ液gV排=G（悬浮或漂浮）=F向上-F向下=G-F’；5.杠杆平衡条件：F1L1=F2L2；6.功w=Fs=Gh（克服重力做功）=Pt；7.功率p=W/t=Fv；8.机械效率η=W有/W总=Gh/Fs=G/nF=G/(G+G动) =fL/Fs(滑轮组水平拉物体克服摩擦力作功)；9.热量：热传递吸放热Q=cm△t；燃料完全燃烧Q=mq=Vq；电热：Q= I^2Rt10．电学公式：电流：I=U/R=P/U 电阻：R=U/I=U^2/P 电压：U=IR=P/I电功：W=Pt =UIt =I^2Rt=U^2t/R 电热：Q= I^2Rt（焦耳定律）=UIt=U^2t/R电功率：P=W/t= UI=I^2R=U^2/R串联电路特点：I=I1=I2,U=U1+U2,R=R1+R2 U1:U2=P1:P2=Q1:Q2=W1:W2=R1:R2 并联电路特点：I=I1+I2,U=U1=U2,1/R=1/R1+1/R2 I1:I2=P1:P2=Q1:Q2=W1:W2=R2:R1物理量的国际单位长度（L或s）：米（m）时间（t）：秒（s）面积（S）：米2（m2）体积（V）：米3（m3）速度（v）：米/秒（m/s）温度（t）：摄氏度（℃）（这是常用单位）质量（m）：千克（Kg）密度（ρ）：千克/米3（Kg/m3）。

力（F）：牛顿（N）功（能，电功，电能）（W）：焦耳（J）功率（电功率）（P）：瓦特（w）压强（p）：帕斯卡（Pa）机械效率（η）热量（电热）（Q）：焦耳（J）比热容（c）：焦耳/千克摄氏度（J/Kg℃）热值（q）：J/kg或J/m3电流（I）：安培（A）电压（U）：伏特（V）电阻（R）：欧姆（Ω）。

单位换算1nm=10^-9m,1mm=10^-3m,1cm=10^-2m;1dm=0.1m,1Km=10^3m,1h=3600s,1 min=60s,1Kwh=3.6×10^6J 1Km/h=5/18m/s=1/3.6m/s 1g/cm^3=10^3Kg/m^3 1cm^2=10^-4m^21cm^3=1mL=10^-6m^3,1dm^3=1L=10^-3m^3,词冠：m毫(10^-3)，μ微(10^-6)，K千（10^3），M兆(10^6)。

初中物理计算技巧与学习妙招中学物理的计算技巧有很多，一般来说学生最好都掌握一些方法，因为有了技巧的话，解题计算的效率就会高很多，小编在这里整理了相关资料，希望能帮助到您。

初中物理计算技巧1、从新课程标准的要求看，现在的计算题的计算量和计算难度都要求不高。

主要涉及这几个公式：密度公式(ρ=m/V);固体压强公式：P=F/S;功的公式：(W=Fs);功率公式：(P=W/t=Fv);机械效率公式：(η=W有用/W总);热量计算公式：(物体温度变化吸、放热：Q=cmΔt;燃料燃烧放热：Q=qm);欧姆定律公式：(I=U/R);电功公式：(W=UIt);电功率公式：(P=UI=W/t);电热公式：(Q=I2Rt)，此外可能会用到阿基米德原理，即F浮=G排。

2、解答计算题的一般步骤：(1)细心读题审题 (2)寻找解题根据 (3)解答和检验3、解计算题的一般要求：(1)要明确已知条件和相对隐含条件，确定主要解题步骤。

(2)分析判断，找到解题的理论依据。

(3)分清各个物理过程、状态及其相互联系。

(4)计算过程应正确、规范。

要正确写出有关的公式，正确代入公式中物理量的数字和单位。

能画图的可以作图辅佐解题。

4、解计算题应注意：单位的统一性;物理量的同体性、同时性;解题的规范性。

5、计算题的主要类型：u 有关密度、压强、机械功、功率和效率的计算此类试题一般围绕“使用任何机械都不能省功”展开，同时考虑实际使用机械做功时要克服机械自重、摩擦等因素，因此使用任何机械的效率都小于100%。

解题时要注意① 分清哪些力做功，哪些力不做功② 什么是有用功，什么是总功③ 影响滑轮组机械效率的主要因素(初中物理中一般不考虑拉线质量)。

④ 可根据滑轮组中n=s/h 来确定动滑轮上绳子的股数u 有关热量、能量转换的计算热量计算公式：物体温度变化吸、放热：Q=cmΔt;燃料燃烧放热：Q=qm;电热公式：Q=I2Rt解此类题注意：① 各种能量间转换的效率② 各物理量的单位统一为国际单位。

综合应用题训练主要涉及这几个公式：密度公式(ρ＝m／ｖｍ=pv V=m/p=a3=ｓh=P／Ｆ）固体压强公式:p=F/s；液体压强P=ρgh 压力F=ＰＳ功得公式：（W=Fｓ= Pｔ）功率公式：（Ｐ=W/t=Fｖ）机械效率公式:（η＝W有用/Ｗ总=ＧH/FS＝G/Fn）热量计算公式：（物体温度变化吸、放热：Q=cmΔt;燃料燃烧放热：Q＝qm）；欧姆定律公式:(Ｉ＝U/ＲI=P/U ）电功公式:(W＝UIｔ=Pｔ=I2Rt=U２t/R 电功率公式：(P＝UＩ=W/t=I2R＝U2/Ｒ;）电热公式:(Q＝I2Ｒt=W)，此外可能会用到阿基米德原理，即F浮＝G排=ρ液v排ｇ(变式）还有悬浮漂浮条件F浮=G物=G排例１：电热水壶容积1、8Ｌ,功率1210Ｗ，壶中装有１、8L温度为20℃得水，求:(1）将水烧开,水吸收得热量就是多少？(2)若在电热水壶工作时,标有“3000r/kＷ·h”得电能表在1ｍin内转了5０转，电路得实际电压就是多少？(３）不计热损失，此时烧开一壶水大约需要多少时间？例２２010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点得绿色环保技术,来体现“城市,让生活更美好”得主题。

例2。

太阳能热水器,它得水箱容量为120L，热水器上得集热器对太阳能得利用效率为40％，在与阳光垂直得地球表面上每平方米得到得太阳辐射功率约为P ＝１400W。

如果将整箱水得温度从２0℃加热到7０℃,需要阳光照射5h，那么: (１)一箱水需要吸收得热量就是多少？(２)热水器上集热器得面积至少要多大?［水得比热容就是:４、2×1０３J/（kｇ·℃)］例３:两盏灯规格分别为“６Ｖ4W”、“４Ｖ４W”，两盏灯串联或并联后接入一个可变电压得电源上使用时，电路最大功率各为多少？(注意两灯均要安全使用)例2：如图２2所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R2得最大阻值为50Ω。