能量转化效率专题

燃料电池能量转化效率燃料电池是一种新兴的可再生能源技术，它能在轻载车和电动汽车中发挥较好的作用，并可以帮助我们更高效地利用燃料。

作为一种可逆燃料电池，该电池对于将化学能转换到电能具有显著的作用。

燃料电池的性能大多受到其能量转化效率的影响。

它的转换效率与许多因素有关，包括燃料的类型、进料电压、工作温度以及必需的催化剂等。

燃料电池的能量转化效率是由原理决定的。

它涉及到燃料和氧化剂之间的反应，根据此反应，燃料和氧化剂能够产生相对恒定的电压，在这里，这个电压可以用来获取电力或者把电力转换成其他形式的能量。

这些反应同时还需要催化剂，才能够有效进行，并以恒定的数学性系数来计算能量转化效率。

提高燃料电池能量转化效率的最重要方法是通过改善催化剂的性能，它既能够有效地降低燃料的消耗，又能够在一定的温度范围内提高电极反应的有效性，这就有助于提高燃料电池的能量转化效率。

目前，已有的一些催化剂已经可以有效地改善燃料电池的能量转化效率，并且，这种催化剂在变化的温度上也可以保持比较稳定的性能。

其他影响燃料电池能量转化效率的因素还包括燃料的类型、电池参数、形状以及设计。

要提高燃料电池能量转换效率，还需要提高燃料电池的输入电压，以及在一定温度范围内改善燃料电池的效能。

因此，如果在燃料电池的设置上采用新的材料进行改良，则可能会增强其能量转换效率。

举例来说，开发新的催化剂、采用新的燃料或者改变燃料电池参数和形状，都可以提高其能量转换效率。

综上所述，我们可以看出，燃料电池能量转化效率的改善很有必要。

要实现这一点，应当采取改进催化剂的措施，同时做好燃料的进料控制、形状的调整以及电池参数的调整，以期达到最高的能量转化效率。

另外，也可以考虑开发新的材料来改善燃料电池的效能。

能量转化与效率探究能量利用的效率问题能源是维持现代社会运转的关键要素之一。

然而，能源资源有限，因此，必须探索有效利用能源的方法。

本文将探讨能量转化与效率，以及如何提高能源利用的效率。

一、能量转化的基本概念能量转化是指将一种形式的能量转化为其他形式的过程。

在这个过程中，能量可以从一种形式转化为另一种形式，例如热能转化为机械能。

能量转化通常可以通过能量转换设备（例如发动机或电池）实现。

二、能量转化的效率能量转化的效率是指转化过程中能源利用的效率。

能量转化的效率可以用下述公式表示：效率 = 有用能量输出 / 总能量输入其中，有用能量输出是指能量转化后用于实际工作或生产的能量，而总能量输入是指用于能量转化的总能量。

通过提高能量转化的效率，我们可以减少能量的浪费，并最大限度地利用能源资源。

三、能量转化效率低的原因能量转化效率低下的原因有很多。

以下是一些常见的原因：1. 熵增原则：根据热力学第二定律，系统总是趋向于更高的熵状态，能量转化过程中热能损失是不可避免的。

2. 能量损失：能量转化设备在转化过程中会有能源损耗，例如机械摩擦、电阻加热、能量传递中的损耗等。

3. 不完整的转化：某些形式的能量在转化过程中可能无法完全转化为其他形式的能量，导致能量转化效率低下。

四、提高能量转化的效率方法提高能量转化效率可以通过以下措施实现：1. 技术改进：通过改进能量转化设备的设计和制造工艺，减少能源损耗和能量传递损失，提高能量转化效率。

2. 节能措施：采取节能措施，例如优化能量使用方式，减少不必要的能源浪费，提高能量利用效率。

3. 推广可再生能源：将可再生能源（如太阳能、风能等）作为主要能源供应，减少对有限能源资源的依赖，提高能源利用效率。

4. 扩大能源转化应用范围：将能量转化应用于更多领域，例如可再生能源发电设备与电动汽车的结合，提高整体能源利用效率。

五、案例分析：汽车燃油转化效率的提升以汽车为例，提高燃油转化效率对于减少能源浪费至关重要。

能量转化中的效率分析
能量转化的效率是指实际转化的能量与输入能量之比。

在能量转化过程中，由于能量的损耗和转化过程的限制，所以能量转化的效率通常不会达到100%。

能量转化的效率可以通过以下几个方面进行分析和评价：
1. 热效率：广义上，热效率是指能量转化过程中最终转化为热能的比例。

例如蒸汽发电厂中，燃料燃烧转化为热能，再将热能转化为机械能，最后再将机械能转化为电能。

通过评估整个过程中热能到机械能到电能的比例，可以评价能量转化的效率。

2. 机械效率：机械效率是指机械能转化的效率，即输入机械能与实际输出机械能之比。

例如车辆的发动机转化内燃能为机械能，通过传动系统将机械能传递给车轮。

机械效率的高低可以评判能量转化的质量。

3. 电能转化效率：对于电力系统，电能转化效率是指输入电能与实际输出电能之比。

例如再生能源发电系统中，太阳能电池板将光能转化为电能，通过逆变器将直流电转化为交流电供电。

电能转化效率主要受到能源转化设备的性能和系统电气元件的能效影响。

4. 化学反应效率：在化学反应中，化学反应效率是指期望产物的生成率与理论可产物生成率之比。

化学反应的副反应和损失会降低化学反应的效率。

通过优化反应条件和选择合适的催化剂，可以提高化学反应的效率。

因此，不同类型的能量转化系统会有不同的效率评估指标，并且提高能量转化的效率是工程和科学研究中常见的目标。

化学电池效率实验中的电流效率和能量转化效率测定化学电池是一种将化学能转化为电能的装置，广泛应用于日常生活和工业生产中。

然而，在使用化学电池时，我们不仅关心其电流效率，也关注能量转化效率。

本文将探讨如何测定化学电池的电流效率和能量转化效率。

电流效率是指化学电池中化学反应所产生的电流与理论上可能产生的最大电流之间的比例。

在实验中，我们可以通过测量电流和电压来计算电流效率。

首先，我们需要准备一个化学电池，并将其连接到一个电流计和一个电压计。

然后，我们可以通过测量电流计和电压计的读数来计算电流效率。

具体计算方法如下：电流效率（%）= 实际电流 / 理论电流 × 100%理论电流可以通过化学反应方程式中的电子数目来计算。

例如，对于一个由铁和铜构成的电池，其化学反应方程式为：Fe(s) + Cu2+(aq) → Fe2+(aq) + Cu(s)在这个反应中，每个铁原子释放2个电子，因此理论电流为实际电流的两倍。

能量转化效率是指化学电池将化学能转化为电能的效率。

在实验中，我们可以通过测量电池的电压和电流来计算能量转化效率。

首先，我们需要测量电池的电压和电流。

然后，我们可以使用以下公式来计算能量转化效率：能量转化效率（%）= 输出电能 / 输入化学能 × 100%输出电能可以通过电压和电流的乘积来计算。

输入化学能是指化学反应中参与反应的物质的化学能。

例如，在铁和铜电池中，输入化学能可以通过铁和铜之间的化学反应的焓变来计算。

通过测定化学电池的电流效率和能量转化效率，我们可以评估其性能和效率。

这对于改进电池设计和优化电池性能非常重要。

例如，如果一个化学电池的电流效率很低，可能是由于反应速率较慢或电子传导效率较低。

通过分析电流效率的低下原因，我们可以采取相应的措施来提高电池的性能。

另一方面，能量转化效率的测定可以帮助我们了解化学电池在将化学能转化为电能时的损失情况。

如果能量转化效率很低，可能是由于反应过程中的能量损失或电池内部电阻导致的能量损失。

能量转化效率专题一、能量转化效率计算（公式：能量转化效率=有效利用的能量÷总能量） 1、炉子的效率：例题：用天然气灶烧水，燃烧0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容c=4.2×103J/（kg ·℃）,天然气的热值q=7.0×107J/m 3。

求：(1)0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放。

（2）水吸收的热量Q 吸。

（3）燃气灶的效率η。

2、太阳能热水器的效率：例题：某太阳能热水器的水箱接受太阳热辐射2.4×107J,如果这些热量使水箱内50L 温度30℃的水，温度上升到57℃，求太阳能热水器的效率。

3、汽车的效率：例题：泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。

该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ，受到的阻力是3.0×103N ，消耗燃油1.5×10－3m 3（假设燃油完全燃烧）。

若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m 3，热值q ＝4×107J/kg ，求： （1）专用车牵引力所做的功。

（2）已知热机效率η＝W Q（式中W 为热机在某段时间内对外所做的功，Q 为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？4、电热水器的效率：例题：标有“220V,1000W ”的电水壶内装有2kg 的水，正常工作10min ，使水温升高了50℃，求：（1）水吸收的热量是多少J ？（2）电水壶消耗了多少J 的电能？ （3）此电水壶的效率是多少？型号 TDR0788G 无刷电机48V 400W5、电动机车的效率：电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。

某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。

在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为40N 。

若自行车以7m/s 的速度行驶了1min 则，①此时自行车克服阻力做了多少功？ ②消耗了多少J 的电能？ ③电动自行车的效率多大？巩固练习：1、天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为4×107J ／m 3。

专题01 机械能与机械能的转化模型1．如图所示，小明用50N 的力，在10s 内把重为80N 的物体匀速提升50cm ，若不计绳重和摩擦，求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率。

【答案】（1）5W ；（2）80%【详解】解：（1）动滑轮上绳子的股数为2，拉力做的功50N 20.5m 50J W Fs ⨯⨯总＝＝＝拉力的功率50J ==5W 10sW P t =总 （2）滑轮组的机械效率 80N 0.5m 100%100%=100%=80%50JW Gh W Fs η⨯=⨯=⨯⨯有总 答：（1）拉力的功率5W ；（2）滑轮组的机械效率80%。

2．东莞香市动物园新进了一头质量为3510kg ⨯的泰国小象，四只脚掌着地总面积为20.05m ，运输过程中，工作人员利用电动起重机在4s 内把小象匀速拉到2m 高处的卡车上。

求：（1）起重机拉起小象的速度为多少？（2）小象四脚站立在水平地面时，对地面的压强是多少？（3）若电动机的功率是4410W ⨯，则这台起重机的机械效率是多少？【答案】（1）0.5m /s ；（2）52.4510Pa ⨯；（3）61.25%【详解】解：（1）起重机拉起小象的速度2m 0.5m /s 4ss v t === （2）小象受到的重力345109.8N / 4.910N G mg kg kg ==⨯⨯=⨯小象四脚站立在地面时，对地面的压力44.910N F G ==⨯小象四脚站立对地面的压强4524.910N 2.45100.05mF p Pa S ⨯===⨯ （3）电动机做的总功45410W 4s 1.610J W Pt ==⨯⨯=⨯总电动起重机对小象做的功444.910N 2m 9.810J W Gh ==⨯⨯=⨯有用起重机的效率459.810J 100%100%61.25%1.610JW W η⨯=⨯=⨯=⨯有用总 答：（1）起重机拉起小象的速度为0.5m /s ；（2）小象四脚站立在水平地面时，对地面的压强是52.4510Pa ⨯；（3）若电动机的功率是4410W ⨯，则这台起重机的机械效率是61.25%。

11.2 能量转化的方向性和效率同步卷1一．选择题（共10小题）1．关于能的概念，下列说法中正确的是（）A．一个物体只有做了功，才能说明它具有能B．一个物体被站立的人举在手中，物体不能做功，所以物体没有能C．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能D．一个物体已经做的功越多，说明它具有的能越多2．下列对能量转化的描述不正确的是（）A．蓄电池充电：电能——化学能B．太阳能电池板：电能——太阳能C．萤火虫发光：生物质能——光能D．内燃机工作：化学能——内能——机械能3．初中阶段，我们学习了许多有趣的物理现象。

关于以下现象的解释正确的是（）A．图甲：用丝绸摩擦的玻璃棒接触验电器金属球的瞬间，电子由玻璃棒向金属箔转移B．图乙：给瓶内打气，瓶塞跳起能量转化形式与热机做功冲程能量转化形式相同C．图丙：设想的永动机有可能实现，因为它遵循能量守恒定律D．图丁：将气球在头发上摩擦后它们相互吸引，是因为分子间存在引力的缘故4．流动着的水、风、张开的弓都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。

那么关于功和能，下列说法不正确的是（）A．物体已经做的功越多，具有的能越多一B．物体做功的过程就是能量转化的过程C．能的单位与功的单位相同，都是焦耳D．物体有时既具有动能也具有重力势能5．在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式（）A．电能B．声能C．电磁能D．核能6．关于能的概念，下列说法中正确的是（）A．一个物体能够做功，就说这个物体具有能B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多C．一个物体做了功，说明这个物体具有能D．用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能7．2021年9月17日13时30分许，神舟十二号载人飞船返回舱反推发动机成功点火后，神十二安全降落在东风着陆场预定区域（如图所示为飞船返回过程模拟示意图）。

下列有关说法正确的是（）A．火箭的燃料燃烧的过程是内能转化为化学能B．反推发动机点火后，发动机工作是机械能转化为内能C．在大气层内的降落过程中，与空气摩擦是机械能转化成内能D．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容8．下列用电器工作时，关于能量转化说法正确的是（）A．日光灯只把电能转化为内能B．石英钟只把电能转化为声能C．电动汽车把电能转化为机械能和内能D．电池充电是把化学能转化为电能9．下列关于能量转化和守恒的说法中，正确的是（）A．水力发电过程中，内能转化为电能B．手机充电过程中，电能转化为机械能C．柴油机做功冲程中，内能转化为机械能D．热机的工作过程不遵循能量守恒定律10．下列关于能的转化和守恒的叙述，正确的是（）A．电风扇工作时，将机械能转化为电能B．汽车匀速下坡时，机械能守恒C．汽油机做功冲程中，机械能转化为内能D．绿色植物的光合作用将光能转化为化学能二．填空题（共3小题）11．小阳和小乐在收听新闻中发现：海啸、山洪、泥石流、火山爆发等自然灾害频繁发生。

各营养级的能量传递效率一、植物的能量传递效率植物是生态系统中的第一级消费者，它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，同时释放氧气。

植物的能量传递效率可以理解为光合作用的效率，即将光能转化为化学能的比例。

一般来说，植物的光合作用效率在30%左右，即每吸收100单位的光能，约有30单位的化学能被储存下来。

这个能量转化过程中，一部分能量会用于维持生长和代谢，另一部分能量则会通过食物链传递给其他生物。

二、草食动物的能量传递效率草食动物作为生态系统中的第二级消费者，它们以植物为食，通过消化吸收植物体内的能量。

草食动物的能量传递效率相对较低，一般在10%左右。

这是因为草食动物在消化过程中会有一定的能量损失，同时它们身体中的一部分能量会用于维持生命活动和运动。

因此，只有约10%的能量会被转化为生物可利用的化学能，传递给下一级消费者。

三、食肉动物的能量传递效率食肉动物作为生态系统中的第三级消费者，它们以草食动物或其他食肉动物为食，通过消化吸收前一级消费者体内的能量。

与草食动物相比，食肉动物的能量传递效率进一步降低。

一般来说，食肉动物的能量传递效率只有约5%左右。

这是因为食肉动物需要消耗更多的能量来捕猎和追逐猎物，同时它们身体中的一部分能量会用于维持生命活动和运动。

因此，只有约5%的能量会被转化为生物可利用的化学能，传递给更高一级的消费者。

四、分解者的能量传递效率分解者是生态系统中的最后一级消费者，它们以死亡生物体和有机废物为食，通过分解作用将有机物转化为无机物。

分解者的能量传递效率相对较低，一般在5%以下。

这是因为分解者在分解过程中会有一定的能量损失，同时它们身体中的一部分能量会用于维持生命活动和运动。

因此，只有很少的能量会被转化为生物可利用的化学能，传递给其他生物。

总结起来，不同营养级之间的能量传递效率逐级递减。

植物的能量传递效率相对较高，草食动物的能量传递效率稍低，食肉动物的能量传递效率更低，而分解者的能量传递效率最低。

能量转换效率类综合计算电能相关计算1. (1)某家用电热水壶的额定加热功率为1 000 W，某次正常工作10 min，将水从20 ℃烧开，电热水壶消耗的电能为________J.(2)小明想测量家中电冰箱工作一天的能耗与铭牌上的是否一致，只让家中的电冰箱工作1小时，观察到标有“3 000 imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁了90次，则电冰箱这段时间内消耗的电能为________J，据此估算出电冰箱正常工作一天(24 h)的能耗是________kW·h.(3)某电动汽车沿一段平直道路以60 km/h的速度匀速行驶10 km，期间电动机的输出功率为50 kW，则汽车运动过程中电动机消耗的电能是________J.(4)某水电站有4个发电机组，每个发电机组的装机容量(即发电机组正常工作时的发电功率)为1×106kW，该水电站一天(按20小时计算)最多能发电________k W·h.有用功、总功的判断2. (1)电热水壶正常工作时主要将________能转化为________能，有用功为____ ________，总功为__________．(2)电冰箱正常工作时主要将________能转化为________能，消耗的电能是_____ ___功．(3)电动汽车正常行驶时主要将________能转化为________能，消耗的电能是___ _____功．(4)水从高处落下时使水轮机转动，带动发电机发电，主要将机械能转化为_____ ___能，产生的电能是________功．效率相关计算3. (1)小明利用额定加热功率为2 000 W的电磁炉进行烧水，用时10 min将3 kg的水由20 ℃烧开．水吸收的热量为________J，消耗的电能是________J，电磁炉烧水的效率是________．[大气压为一标准大气压，c＝4.2×103J/(kg·℃)]水(2)某发电厂利用燃煤发电，发电效率为30%，某段时间消耗了120 t煤，这些煤＝3×10完全燃烧放出的热量是________J，可以发出________kW·h的电能．(q煤7J/kg)(3)某电动汽车沿水平路面匀速行驶10 km，消耗了3 kW·h的电能．已知汽车匀速行驶时受到的阻力为1 000 N，则电动汽车行驶10 km做的有用功为______J，效率是________(百分号前保留一位小数)．专题训练1. (2020河南21题8分)在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220 V 3 000 W”的电热水器．(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的________效应．智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度设置，红外线是________(选填“可见”或“不可见”)光．(2)大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有“10 A”和“16 A”两种，通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座．(3)已知该电热水器的加热效率为90%，求它正常工作时把30 L水从20 ℃加热到47 ℃需要的时间．[ρ＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]水2.在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算．第2题图(1)如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与________相连，防止漏电时对人造成伤害．壶底的加热盘烧水时是通过________的方式改变了水的内能．(2)电热水壶的铭牌如表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？(结果保留一位小数)(3)为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15 ℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7 min.已知烧水时气压为1个标准大气压，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，则该电热水壶的加热效率为多少？3.小明家新买了一台如图甲所示的冷暖两用空调扇，其兼具送风、制冷、加湿等多功能于一身，其简化电路如图乙所示，其中R为电热丝，为电动机．试问：第3题图(1)夏天使用空调扇制冷时，开关S1闭合，S2应______(选填“闭合”或“断开”)；冬天使用空调扇吹暖风时，电热丝产生的热量被空气吸收，通过________的方式改变室内空气的内能．(2)某次只打开空调扇的吹风功能，正常工作1 h消耗的电能为0.055 kW·h，此时通过电动机的电流是多少？(3)冬天时，某次小明进行了试验：关闭家里其他用电器，让空调扇送暖风，观察到家里如图丙所示的电能表的表盘在6 min内转动了40转．电阻R的阻值为多大？(计算结果保留2位小数)(4)若不计热量损失，试验过程中可以将室内质量为50 kg的空气温度提高多少摄氏度？[空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)]4. (2020随州改编)如图是一个饮水机的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻，下表是它的部分参数．[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]．求：第4题图(1)饮水机是利用电流的________效应来加热水的，当开关S1、S2均闭合时，饮水机处于________(选填“加热”或“保温”)状态．(2)1 kg的水温度从20 ℃升高到80 ℃吸收的热量；(3)R2的阻值；(4)饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1 kg的水从20 ℃加热到80 ℃需用多长时间．5.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110 MW，采用220 kV 高压进行输电，求高压输电线中的电流．(3)该蓄能电站每天发电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？(煤的热值q＝3.0×107J/kg)6.利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼楼顶安装了总功率为20 kW 的光伏发电系统．(1)光伏发电系统发电时，______能转化为______能．(2)一天的有效光照时间按8 h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？(3)该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，＝3.0×107J/kg)需要燃烧多少千克煤？(煤的热值q煤(4)请写出一条光伏发电的优点．7. (2020郑州一模)十九大报告指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”.2019年郑州市中心城区日产垃圾已上升到8 500吨．近日，《郑州市城市生活垃圾分类管理办法》开始实施，郑州市正式进入生活垃圾强制分类时代．焚烧发电是目前世界上普遍采用的最安全、最有效的生活垃圾处理技术．垃圾分类后再焚烧，其热值可提升30%至40%，二噁英(致癌物质)排放量可降低80%.如图所示是位于中牟的中国中部最大垃圾焚烧发电站，日处理生活垃圾4 200吨，发电站配备3台功率均为3×104kW的发电机组，平均每天工作15小时．求：(1)垃圾分类的益处是________．(写出一条即可)(2)如果将发电站日处理的4 200吨垃圾完全燃烧产生热量的75%用来加热水，能使多少千克20 ℃的水升高45 ℃？[设垃圾的平均热值为6×106J/kg，水的比热容为c＝4.2×103J/(kg·℃)](3)若三台发电机组同时工作，发电站每天可发电多少度？(4)该发电站垃圾焚烧发电效率为多少？(结果保留整数)第7题图8. (2019河南20题9分)我国从今年4月15日起，正式实施电动自行车新国标．李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整车质量为50 kg，最高速度为25 km/h. g取10 N/kg.试问：(1)当蓄电池充电时，电能转化为________能；行驶时，电动机提供动力，其工作原理是______________________．(2)当蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为100 W，充满电需要5 h，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为多少？(3)蓄电池充满电后，其储存电能的75%用于车克服阻力做功，当质量为70 kg的李强在水平路面上骑着车，以最高速度匀速电动行驶时，所受阻力为总重的1 40，则车最多能行驶多少小时？(4)新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的________较大，以减小行车危险．9.某款新型电动汽车的性能参数如表所示，请回答下列问题．(1)电动机是电动汽车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为___________能，电动机的工作原理是_______________________________________________ _________________________.(2)电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大？(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10 L，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因．汽油的密度ρ＝0.7×103 kg/m3，热值q＝4.6×107J/kg.(4)汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示．当该车运动到距测速仪370 m时，测速仪向该车发出一超声信号，2 s后收到从车返回的信号．超声波在空气中传播速度为340 m/s，求该车的速度．第9题图10.为防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情，河南省郑州市紧急建成一座被称为河南“小汤山医院”的郑州市第一传染病医院，如图所示为建设过程中使用的某型号挖掘机的实物图(甲) 和作业范围图(乙)，它以柴油为燃料，下表为该挖掘机的部分数据．施工过程中挖掘机以额定功率在6 s内将装满铲斗的800 kg泥土从最大挖掘深度处匀速提升到位于最大卸料高度的装载车上．g取10 N/kg，q柴油＝4×107J/kg.试问：第10题图(1)挖掘机宽大的履带是为了________(选填“增大”或“减小”)压强；挖掘机可以挖开地面，说明力可以改变物体的________．(2)挖掘机未开始工作静止在水平地面上时对地面的压强为多少？ (3)本次作业中挖掘机对泥土所做的功是多少？ (4)挖掘机完成这次作业需消耗多少kg 柴油？1. (1)6×105 (2)1.08×105 0.72 (3)3×107 (4)8×1072. (1)电 内 水吸收的热量 消耗的电能 (2)电 机械 总 (3)电 机械 总 (4)电 有用3. (1)1.008×106 1.2×106 84% (2)3.6×1012 3×105 (3)1×107 92.6% 专题训练1. (1)热 不可见解：(2)电热水器正常工作时的电流I ＝P U ＝3 000 W220 V≈13.6 A ＞10 A故应选规格为“16 A”的插座(3)30 L 的水的质量为m 水＝ρ水V 水＝1.0×103 kg/m 3×30×10－3 m 3＝30 kg水吸收的热量为Q 吸＝c 水m 水(t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×30 kg ×(47 ℃－20 ℃)＝3.402×106 J由η＝Q 吸W ×100%可知，该电热水器消耗的电能W ＝Q 吸η＝3.402×106 J 90%＝3.78×106 J由P ＝W t 可知，加热需要的时间t ＝W P ＝3.78×106 J3 000 W ＝1 260 s ＝21 min2. (1)大地 热传递解：(2)电热水壶正常工作时通过电热水壶的电流 I 额＝P 额U 额＝2 000 W220 V ≈9.1 A(3)壶中加入的水的质量m 水＝ρ水V 水＝1.0×103 kg/m 3×2.0×10－3 m 3＝2 kg水吸收的热量Q 吸＝c 水m 水(t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg ×(100 ℃－15 ℃)＝7.14×105 J 消耗的电能W ＝P 额t ＝2 000 W ×7×60 s ＝8.4×105 J 加热效率η＝Q 吸W ×100%＝7.14×105 J 8.4×105 J ×100%＝85%3. (1)断开 热传递解：(2)电动机功率P 动＝W t ＝0.055 kW ·h1 h ＝0.055 kW ＝55 W通过电动机的电流I ＝P 动U ＝55 W220 V ＝0.25 A(3)空调扇送暖风时消耗的电能W ′＝40 r2 000 r/（kW·h ）＝0.02 kW·h ＝0.02×3.6×106 J ＝7.2×104 J空调扇的总功率P 总＝W t ＝7.2×104 J6×60 s＝200 W电流通过R 做功的功率P R ＝P 总－P 动＝200 W －55 W ＝145 W 电阻的阻值R ＝U 2P R ＝（220 V ）2145 W≈333.79 Ω(4)试验过程中电热丝产生的热量Q ＝P R t ′＝145 W ×6×60 s ＝5.22×104 J 不计热量损失，空气吸收的热量Q 吸＝Q ＝5.22×104 J 空气温度上升量Δt ＝Q 吸cm ＝ 5.22×104 J1.0×103 J/（kg·℃）×50 kg ＝1.044 ℃ 4. (1)热 加热解：(2)水温升高所吸收的热量Q 吸＝cm (t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg ×(80 ℃－20 ℃)＝2.52×105 J(3)当S 1闭合、S 2断开时，由题图可知，R 1和R 2串联，饮水机处于保温状态，已知P 保温＝88 W ，由P ＝U 2R ，得R 1＋R 2＝U 2P 保温＝（220 V ）288 W ＝550 Ω当S 1、S 2同时闭合时，由题图可知，只有R 1接入电路，饮水机处于加热状态，已知P 加热＝2 000 W ，由P ＝U 2R 得R 1＝U 2P 加热＝（220 V ）22 000 W ＝24.2 Ω则R 2的阻值为R 2＝550 Ω－24.2 Ω＝525.8 Ω (4)饮水机消耗的电能W ＝Q 吸η＝2.52×105 J84%＝3×105 J由P ＝W t 可得，加热所用时间t ＝W P ＝3×105 J2 000 W ＝150 s.5. (1)机械 电解：(2)高压输电线中的电流I ＝P U ＝110×106 W220×103 V＝500 A(3)发电5 h 的电能W ＝Pt ＝110×106 W ×5×3 600 s ＝1.98×1012 J 由η＝W Q 放×100%得燃烧煤放出的热量Q 放＝W η＝1.98×1012 J30%＝6.6×1012 J由Q 放＝mq 得，消耗煤的质量m ＝Q 放q ＝6.6×1012 J3.0×107 J/kg ＝2.2×105 kg 6. (1)太阳 电解：(2)光伏发电系统一天的发电量W ＝Pt ＝20 kW ×8 h ＝160 kW·h (3)W ＝160 kW·h ＝160×3.6×106 J ＝5.76×108 J由η＝W Q ×100%得，燃烧煤放出的热量Q ＝W η＝5.76×108 J 30%＝1.92×109 J由Q 放＝mq 煤得，消耗煤的质量m ＝Qq 煤＝1.92×109 J 3.0×107 J/kg ＝64 kg(4)清洁无污染，可再生，节约化石能源(答出一条即可) 7. (1)资源再次利用(降低了处理成本、能保护环境等)解：(2)4 200 t 垃圾完全燃烧放出的热量Q 放＝mq ＝4 200×103 kg ×6×106 J/kg ＝2.52×1013 J 将这些垃圾完全燃烧后产生的热量的75%用来加热水，水吸收的热量Q 吸＝ηQ放＝75%×2.52×1013 J ＝1.89×1013 J 由Q 吸＝cm Δt 可得，水的质量m ＝Q 吸c Δt ＝ 1.89×1013 J 4.2×103J/（kg·℃）×45 ℃＝1×108 kg (3)三台发电机组一天的发电量W ＝Pt ＝3×3×104 kW ×15 h ＝1.35×106 kW ·h ＝1.35×106度(4)这些生活垃圾发出的电能W ＝1.35×106 kW ·h ＝4.86×1012 J 发电站垃圾焚烧发电效率η＝WQ 放×100%＝4.86×1012 J 2.52×1013 J ×100%≈19%8. (1)化学 通电导体在磁场中受到力的作用解：(2)充满电后蓄电池储存的电能 W 电＝Pt ＝100 W ×5×3 600 s ＝1.8×106 J (3)由题意知，克服阻力做的功W ＝ηW 电＝75%×1.8×106 J ＝1.35×106 J 人和车的总重力G 总＝(m 车＋m 人)g ＝(50 kg ＋70 kg)×10 N/kg ＝1 200 N电动车在水平路面行驶时受到的阻力f ＝140G 总＝140×1 200 N ＝30 N由W ＝fs 得，电动车行驶的路程 s ＝W f ＝1.35×106 J30 N ＝4.5×104 m ＝45 km由v ＝st 得，电动车最多能行驶的时间t ＝s v ＝45 km 25 km/h ＝1.8 h(4)动能9. (1)机械 通电导体在磁场中受到力的作用 解：(2)电动机正常工作时通过线圈的电流 I ＝PU ＝40×103 W 400 V ＝100 A (3)电动汽车百公里能耗W ＝15 kW·h ＝15×3.6×106 J ＝5.4×107 J同类型号的燃油汽车百公里消耗汽油的质量m 汽油＝ρ汽油V 汽油＝0.7×103 kg/m 3×10×10－3 m 3＝7 kg燃油汽车百公里能耗Q 汽油＝m 汽油q ＝7 kg ×4.6×107 J/kg ＝3.22×108 J电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗，主要因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率(4)设汽车的速度为v 车，超声测速仪发出的信号1 s 后与汽车相遇，在这段时间内，汽车的路程与超声波的路程的关系式：v 车t ＋v 声t ＝s ，即：v 车×1 s ＋340 m/s ×1 s ＝370 m 解得：v 车＝30 m/s 10. (1)减小 形状解：(2)挖掘机静止时对水平地面的压力F ＝G ＝m 机g ＝5×103 kg ×10 N/kg ＝5×104 N 对水平地面的压强p ＝F S ＝5×104 N 4 m 2＝1.25×104 Pa(3)泥土的重力G 土＝m 土g ＝800 kg ×10 N/kg ＝8×103 N 提升高度h ＝h A ＋h B ＝3 m ＋5 m ＝8 m挖掘机对泥土所做的功W ＝G 土h ＝8×103 N ×8 m ＝6.4×104 J11 (4)本次作业柴油机做的功W 有＝Pt ＝4×104 W ×6 s ＝2.4×105 J由η＝W Q 放×100%可得，柴油完全燃烧释放的热量Q 放＝W η＝2.4×105 J 40%＝6×105 J 由Q 放＝mq 可得，消耗柴油的质量m ＝Q 放q 柴油＝6×105 J 4×107 J/kg＝0.015 kg。

能量转化的过程及其效率能量在我们日常生活中无处不在，它存在于我们身边的一切事物中。

然而，能量并不能永远保持不变，它会在不同的形式之间进行转化。

本文将探讨能量转化的过程以及如何提高能量转化的效率。

一、能量转化的过程能量转化是指能量从一种形式转变为另一种形式的过程。

常见的能量形式包括机械能、热能、电能、化学能和光能等。

下面以一个简单的例子来解释能量转化的过程。

想象一下，当我们打开一盏台灯时，电能首先被转化为光能和热能。

电能在灯泡内流动时，通过电阻产生热量，同时也促使灯泡内的灯丝发光，将电能转化为光能。

在这个过程中，能量从电能转化为了光能和热能。

同样地，能量还可以在不同形式之间进行转化。

例如，当我们举起一本书时，我们的身体消耗了化学能，将其转化为机械能，然后将机械能传递给书本，使其抬起。

在这个过程中，能量从化学能转化为机械能。

二、能量转化的效率在能量转化的过程中，能量的一部分会被转化为其他形式的能量，而另一部分则会丧失。

这个转化过程中损失的能量称为能量损失。

能量转化的效率可以通过下面的公式来计算：效率 = (所需输出能量 / 所需输入能量) × 100%例如，对于一台发电机，如果它每小时输入1000焦耳的化学能，并产生800焦耳的电能，那么能量转化的效率为：效率 = (800 / 1000) × 100% = 80%然而，完全无能量损失的转化是不可能的。

能量转化的效率受到很多因素的影响。

以下是几个影响能量转化效率的重要因素。

1. 设备质量：设备的质量和性能直接影响能量转化效率。

高质量的设备通常能更有效地将能量转化为所需的形式，而低质量的设备可能会产生更多的能量损失。

2. 摩擦和阻力：在能量转化的过程中，摩擦和阻力会导致能量的一部分被转化为热能，从而降低转化效率。

减小摩擦和阻力是提高能量转化效率的关键。

3. 热损失：能量转化中的热损失是一种常见的能量损失形式。

尽管热损失无法完全避免，但可以通过使用绝缘材料和热回收技术来减少热能的损失。

中考物理一轮复习专题练习——微波炉能量转化效率问题计算题专练（有答案）1．在研究性学习活动中，几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研究．表1所示为记录的相关内容．在用微波炉加热1min内，求：（1）水吸收热量．（c水=4.2×l03J/（kg·℃））（2）微波炉实际消耗的电能．（3）微波炉的实际功率．（4）微波炉给水加热的效率．（精确到1%）答案：（1）4.2×104J （2）0.02kW·h （3）1.2kW （4）58%试题分析：（1）水吸收热量Q吸＝cm（t－t0）=4.2×103J/（kg·℃）×250×10-3kg×（60℃－20℃）=4.2×104J（2）微波炉实际消耗的电能W=12revs/600revs/kW·h=0.02kW·h．（3）微波炉的实际功率P=W/t=0.02kW·h/（1/60h）=1.2kW．（4）0.02kW·h=7.2×104J，微波炉给水加热的效率η=Q吸/W=4.2×104J/7.2×104J=58% 2．小明家新买了一个微波炉，他听人们讲利用微波炉对食物加热，不仅加热时间短，还具备加热效率高的特点．为了验证后一种说法，他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高火挡烧水时的效率．为此他查看了家中微波炉后面的铭牌，上面注明额定输入功率为1 000 W，他又查看了他家的单相电子电能表，上面注明3200 imp / kW·h(它表示每消耗电能1 kW·h，该电能表上面的发光二极管闪烁3 200次)．之后，他关闭其他所有家用电器，将体积为1L、温度为20°C 的水放入微波炉并用高火开始加热，同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数，历时4 min，电能表上面的发光二极管闪烁了288次，此时取出并测得水的温度为76°C ．则（1）4分钟微波炉消耗的电能是多少？（2）微波炉烧水时的效率是多少？（保留一位小数）答案： （1）4分钟微波炉消耗的电能是0.09kwh（2）微波炉烧水时的效率是72.6%试题分析：（1）4min 消耗的电能：288W 0.09kwh 3200n kwh kwh N === （2）水吸收的热量Q=cm △t=4.2×103J/（kg •℃）×1.0kg ×（76-20）°C=2.352×105J 微波炉烧水时的效率()562.35210J 72.6%0.09 3.610J Q W η⨯===⨯⨯ 3．微波炉是现代家庭中的烹饪工具，接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高波长很短的电磁波，故称为微波．小明家使用的微波炉功率为1000W ，小明用该微波炉加热质量为300g 、温度为20℃的水至沸腾，用时2min ，这段时间内微波炉的效率为多少？[C 水=4.2×103J/（kg •℃），盛水容器吸热不计，气压为一个标准大气压]．答案：84%解：这段时间内水吸收的热量Q=cm △t ()()35cm t 4.210/0.310020 1.00810Q J kg kg J n 吸℃℃℃==⨯⨯⨯-=⨯．微波炉消耗的电能W=Pt=1000W ×2×60s=1.2×105J ， 微波炉的效率为551.00810η84%1.210Q J W J⨯===⨯吸4．在“家电下乡”活动中，小刚家买了一台微渡炉.小刚对铭牌中加热效率大于 92%有点怀疑，他动手进行了测量. 他用容积是 250mL 的废矿泉水瓶装满 20℃ 的自来水，倒入专用塑料杯中，放入微波炉中用最大加热功率加热 1min ，取出后测得温度为 78℃. 请你计 算这台微波炉的加热效率. [c 水=4.2×103J/（kg •℃）] 答案：92.3%自来水的质量：3363m ρV 1.010/250100.25kg m m kg -==⨯⨯⨯=自来水吸收的热量：()()()3421 4.210/0.257820 6.0910Q cm t t J kg kg J =-=⨯⨯⨯-=⨯n 吸℃℃ 由P W t=得加热自来水微波炉消耗的电能：4W Pt 1100W 60s 6.610J ==⨯=⨯ 微波炉的加热效率：446.0910η100%100%92.3%6.610Q J W J⨯=⨯=⨯=⨯吸.答:(1)这台微渡炉的加热效率为92.3%．5．小明同学家里的微波炉的铭牌如下表所示，请问：(1)这种型号的微波炉的微波波长为多少？(2)用它来烹饪食品时，食品被极化的水分子1 s内振动多少次？(3)如果食物吸收微波能量的效率为90%，那么将食品加热3 min后，食品吸收了多少能量？答案：(1) 0.1224 m(2) 2.45×109次(3) 1.296×105 J(1)微波频率为：f＝2450MHz＝2.45×109Hz，故波长为：λ＝cf ＝3×108m/s2.45×109Hz＝0.122 m；(2) (2)用它来烹饪食品时，食品被极化的水分子1 s内振动2.45×109次;(3) ）根据P＝Wt得到食品吸收的能量W＝Pt＝800W×3×60s＝1.44×105J. 食品吸收的能量为：1.44×105J×90%＝1.296×105 J.。

专题02 机械能与内能的转化模型 解析版1．如图为汽油机做功冲程的示意图．若某型号单缸四冲程汽油机的活塞冲程长度为L=0.12m ，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压力为F=3×103N ，活塞以1400次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次．求：（1）汽油机在此工作状态下，对外做的一次功的大小； （2）汽油机在此工作状态下，1min 内做功的功率；（3）如果此工作状态下每分钟消耗20g 汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率．（q 汽油=4.6×107J/kg 、不计摩擦，结果保留两位有效数字） 【答案】（1）360J （2）4200W （3）27% 【详解】（1）汽油机对外做功一次所做的功：W1=FS=3×103N×0.12m=360J （2）汽油机一分钟做的功：W=2n W 1=12×1400×360J=252000J汽油机做功的功率：P=W t=25200060J s =4200W（3）燃料燃烧一分钟获得的内能：Q 放=mq=20×10-3kg×4.6×107J/kg=9.2×105J 汽油机把内能转化为机械能的效率：η=W Q 放×100%=52520009.210JJ×100%≈27%． 2．智能汽车己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，如下图是一款质量为2t 的智能汽车正在进行无人驾驶测试，汽车通过滑轮组匀速将物体提升，在汽车对绳子施加的拉力F 作用下，质量为1200kg 的物体以1m/s 的速度匀速上升了3m ，在这个过程中，拉力F 做功的功率为15kW 。

不计绳重和轮与轴的摩擦。

（q汽油=4.6×107J/kg ；g=10N/kg ）求：(1)拉力F 的大小； (2)拉力F 所做的总功；(3)假如在此过程中给好燃烧汽油4g ，则该汽车将内能转化为机械能的效率是多少。

能量转化与效率计算能量转化是自然界中一种常见的现象，也是人类活动中不可或缺的过程。

从太阳能转化为电能，从化学能转化为机械能，能量的转化无处不在。

而能量转化的效率对于各个领域的发展和可持续性至关重要。

本文将探讨能量转化的原理以及如何计算转化的效率。

一、能量转化的原理能量转化是指将一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程。

常见的能量转化包括热能转化为机械能、化学能转化为电能等。

这些转化过程都遵循能量守恒定律，即能量在转化过程中总量不变。

以热能转化为机械能为例，热能转化为机械能的装置被称为热机。

热机的工作原理是通过热能使工作物质（如蒸汽、气体等）发生膨胀，从而驱动活塞、涡轮等机械部件运动。

在这个过程中，热能被转化为机械能，从而实现能量转化。

二、能量转化的效率能量转化的效率是指能量转化过程中有多少能量被转化为有用的能量。

效率的计算公式为：效率 = 有用能量输出 / 输入能量以热机为例，热机的效率被称为热机效率，计算公式为：热机效率 = 有用功输出 / 热能输入其中，有用功输出指的是热机产生的机械功，热能输入指的是热机吸收的热能。

热机效率的理论上限由卡诺定理给出。

卡诺定理指出，在给定温度差的情况下，热机的效率最高，称为卡诺效率。

卡诺效率的计算公式为：卡诺效率 = 1 - Tc / Th其中，Tc为热机的冷端温度，Th为热机的热端温度。

可以看出，卡诺效率只与温度差有关，与具体的热机无关。

三、能量转化的提高效率方法为了提高能量转化的效率，人们进行了许多研究和实践。

以下是一些常见的方法：1. 提高能源利用率：通过改进设备和工艺，减少能源的浪费，提高能源的利用效率。

例如，在发电厂中，采用高效的发电机组和燃烧设备，可以提高发电的效率。

2. 优化能量转化过程：通过改进能量转化过程的设计和控制，减少能量的损失。

例如，在汽车发动机中，采用先进的燃烧技术和节能措施，可以提高燃油的利用率。

3. 开发新的能源转化技术：通过研究和开发新的能源转化技术，提高能量转化的效率。

热力学中的能量转化效率分析随着人类对科技的不断追求和实践，能源已经成为了我们生产、生活、发展的关键要素。

热力学作为研究能量转化的重要学科，对于节约能源、提高生产效率、增加经济效益起到了非常关键的作用。

能量转化是热力学研究的核心，而能量转化的效率则是评价能源使用价值的一项重要指标。

具体来说，能量转化效率是指在某个能量转化过程中，有多少能量利用为我们所需要的能量，而有多少能量则被浪费掉了。

在能源短缺的今天，提高能量转化效率成为了我们要考虑的重要问题。

下面我们就来仔细研究一下，热力学中的能量转化效率分析。

一、能量转化热力学中的能量转化是指在物体之间发生热量或功的转移。

其中，功是物体在力的作用下所做的功，而热量则是物体与物体间由于温差差异所产生的热量转移。

在能量转化的过程中，能量是守恒的，但是能量的形式可以相互转化。

常见的能量转化模式包括内能与功的转化、内能与热量的转化、热量与功的转化等等。

例如，汽车在行驶的时候，内燃机的燃烧会把化学能转化为热能，然后热能再转化为动能，推动汽车行驶，这就是内能与功的转化。

二、能量转化效率的定义为了计量能量转化的效率，我们需要定义一个能量转化效率的概念。

能量转化效率可以理解为，每做一次有效工作所需的能量与输入系统的总能量之比。

在热力学的应用中，我们常用到的是热机、热泵、制冷机等设备。

这些设备的能量转化效率可以用以下三种方式来计量。

1. 热机效率热机效率是指热机将热能转化为功的效率。

热机效率可以用公式来表示：η = w/Q₁其中，w是能够从热机中得到的能量，Q₁是热机从高温热源得到的能量。

η的取值范围是0-1之间。

2. 制冷机效率制冷机效率是指制冷机将所需的外部能量转化为冷却负载的效率。

制冷机效率可以用以下公式来表示：η = Q₂/w其中，Q₂是从制冷负载中挪走的能量，w是制冷负载所需的能量。

η的取值范围也是0-1之间。

3. 热泵效率热泵效率是指热泵将外部能量转化为所需的热能的效率。

能量转化的效率能量转化过程是自然界中广泛存在的一种现象。

能量从一种形式转化为另一种形式，通过不同的转化过程，能量的效率也会有所变化。

本文将探讨不同能量转化方式的效率，并分析影响效率的因素。

一、能量转化的基本原理能量转化是指将一种形式的能量转化为另一种形式的过程。

在能量转化过程中，总能量守恒，即能量既不能被创造，也不能被毁灭，只能在不同的形式之间转换。

能量转化可以通过机械力、电磁辐射、化学反应等方式进行。

不同能量转化方式的效率有所差异。

能量转化的效率指转化后得到的有用能量占总能量的比例。

而由于存在能量的损耗，转化过程中还会产生一部分无用能量。

二、机械能转化的效率机械能转化是指将机械能转化为其他形式的能量，或将其他形式的能量转化为机械能的过程。

例如，发电机通过将机械能转化为电能，汽车发动机通过将燃料的化学能转化为机械能驱动汽车等。

在机械能转化中，效率的高低主要取决于摩擦损耗、动能损耗等因素。

摩擦损耗是指在机械能转化过程中因为接触面的摩擦而导致能量的损失。

动能损耗是指由于物体的加速度、减速度等因素而导致能量的损失。

减少摩擦损耗和动能损耗可以提高机械能转化的效率。

三、光能转化的效率光能转化是指将光能转化为其他形式的能量，或将其他形式的能量转化为光能的过程。

例如，太阳能电池将太阳光转化为电能，荧光灯将电能转化为光能等。

在光能转化中，效率的高低主要取决于能量转换的损耗和散射。

能量转换的损耗是指在光能转化过程中因为能量的传导和转换而产生的损耗。

散射是指光在传播过程中由于碰撞和散射而产生的能量损失。

减少能量转换的损耗和散射可以提高光能转化的效率。

四、化学能转化的效率化学能转化是指将化学能转化为其他形式的能量，或将其他形式的能量转化为化学能的过程。

例如，燃料电池将燃料的化学能转化为电能，蓄电池将电能转化为化学能等。

在化学能转化中，效率的高低主要取决于化学反应的热力学效率和电化学效率。

化学反应的热力学效率是指在化学反应过程中能量转化的比例，电化学效率是指在电化学过程中电能转化的比例。

功率与效率能量转化的效率问题在物理学中，功率与效率是能量转化中的重要概念。

功率指的是单位时间内所做的功，而效率则是能量的输出与输入之比。

本文将就功率与效率的概念以及能量转化的效率问题展开论述。

一、功率的定义及计算功率是指单位时间内所做的功，通常用符号P表示，单位为瓦特（W）。

功率的计算公式如下：P = W/t其中，P代表功率，W代表做的功，t代表时间。

功率越大，说明单位时间内所做的功越多。

二、效率的定义及计算效率是指能量的输出与输入之比，通常用百分比表示。

效率的计算公式如下：η = (输出能量 / 输入能量) × 100%其中，η代表效率。

效率越高，说明能量转化的损耗越小。

三、能量转化的效率问题在能量的转化过程中，存在着能量的损耗，而效率就是评价这种转化过程的指标之一。

例如，在机械能的转化中，机械能转化的效率一般不会达到100%。

这是因为能量转化过程中存在着摩擦、阻力等能量损耗的因素。

在实际生活和工作中，我们不断地面临着提高能量转化效率的问题。

以工业生产为例，工厂的生产设备需要消耗能源来完成工作，而如何提高能源利用效率就成为了重要的课题。

通过采用先进的节能技术，合理优化工艺流程等措施，可以降低能量转化过程中的损耗，提高能量转化的效率。

另外，在能源领域，也常常关注着能源转化的效率。

例如，太阳能电池板将太阳辐射转化为电能，通过提高太阳能电池的转换效率，可以更充分地利用太阳能资源。

同样地，研发高效的电动汽车电池，也可以提高电动汽车的续航里程，降低使用成本。

四、不同能量转化过程的特点和影响因素不同类型的能量转化过程具有不同的特点和影响因素。

例如，机械能的转化过程中，摩擦力对能量损耗的影响较大；而在热能的转化过程中，温度差异会影响能量的转化效率；在光能的转化过程中，光的吸收和反射等因素会影响能量的损耗。

此外，能量转化设备的设计和性能也是影响能量转化效率的重要因素。

优化设备的结构和材料选择，提高设备的工作效率，可以进一步改善能量转化的效率。

例举能量转换效率计算的常见类型（江苏吴江桃源中学钮云坤215236）提起效率,同学们一般都会想到简单机械的机械效率,即有用功与总功的比值，其实效率在能量转移或转化过程中有着广泛的应用。

使用能源的过程实际上就是能量转移或转化的过程，能源在一定条件下可以转换成人们所需要的各种形式的能量，例如，煤燃烧后放出热量，可以用来烧水、做饭、取暖；也可以用来生产蒸汽，推动蒸汽机转换为机械能，或者推动汽轮发电机转变为电能。

电能又可以通过电动机、电灯或其它用电器转换为机械能、光能或内能等。

一般情况下能源不可能全部转化为人们需要得到的能量，所谓能量转换效率就是人们需要得到的能量（即有用能量）与当初消耗总能量的比值，计算公式为效率=输出有用能量/输入的总能量。

当今社会能源紧缺，如何提高能源利用率是我们迫切需要解决的热点问题，有关能量转换效率的计算在考卷上屡见不鲜，现例举如下：1、电热水壶烧水：如功率为100W的电热水壶正常工作28分钟，可将4Kg水从20℃加热到100℃，其效率多大？用电热水壶烧水时水的温度升高需要吸收热量，水增加的内能是我们需要的能量，属于有用能量，而电热水壶消耗的电能是输入的总能量，所以此电热水壶烧水的效率为：η=Q吸/W=c m Δt/P t=4.2×103×4×（100—20）/（100×28×60）=80%2、锅炉烧水：如某锅炉将100Kg水从32℃加热到100℃，需要燃烧3.36Kg热值为3.4×107J/Kg的无烟煤，其效率多大？用锅炉烧水时，水增加的内能是有用能量，而燃料完全燃烧放出的能量（即燃料的化学能）是输入的总能量，所以此锅炉烧水的效率为：η=Q 吸/Q放=c m Δt/q m煤=4.2×103×100×（100—32）/（3.4×107×3.36）=25%3、太阳能热水器：如有一总集热面积为1.35m2的热水器10h可将100Kg水从20℃加热到80℃，而每m2每小时地球表面接收的太阳能为3.6×106J，其效率多大？太阳能热水器工作时，水增加的内能是有用能量，辐射到集热管的太阳能为输入的总能量，此太阳能热水器烧水的效率为：η=Q吸/Q太阳=c m Δt/ Q太阳=4.2×103×100×（80—20）/（3.6×106×1.35×10）=51.85%4、热机：（1）. S195柴油机标有“0.27Kg/Kwh”，即它每消耗0.27Kg柴油可输出1Kwh的有用能量（柴油热值为q=3.3×107J/Kg），其效率多大？热机是把内能转化为机械能的机器，其中获得的机械能是属于有用能量，而燃料完全燃烧放出的热量是输入的总能量，此柴油机的效率为：η=W有/Q放= 1Kwh/qm=3.6×106/（3.3×107×0.27）=40.4% （2）. 某新款汽车发动机输出功率为69Kw，1h耗油20Kg（汽油热值为q=4.6×107J/Kg），其效率多大？此过程中，输出的有用能量用W有= P出·t计算，此汽车发动机的效率为η=W有/Q放=P 出·t/qm=69×103×3600/（4.6×107×20）=27%5、电动机：标有“6v3w”的电动机线圈内阻为3Ω，在不计摩擦的情况下正常工作其效率多大？电动机工作时电能转化为机械能和内能，如不计摩擦，此内能就是电动机线圈本身通电时产生的电热，这样获得的机械能就等于消耗的电能减去产生的电热。