能量传递计算

能量传递效率计算公式
1. 基本公式。

- 能量传递效率 = （下一营养级同化量/上一营养级同化量）×100%。

- 例如：在一个简单的食物链中，草→兔→狐。

如果兔同化的能量为100 kJ，草同化的能量为500 kJ，那么从草到兔的能量传递效率 =（100/500）×100% = 20%。

2. 相关概念解释。

- 同化量：指某一营养级从外环境中得到的全部化学能。

它表现为这一营养级的呼吸消耗量、这一营养级流向下个营养级的能量、这一营养级流向分解者的能量以及未被利用的能量之和。

对于生产者（主要是绿色植物）来说，同化量就是通过光合作用固定的太阳能总量。

对于消费者来说，同化量 = 摄入量 - 粪便量。

例如，一只羊吃了10 kg草，产生了2 kg粪便，那么羊的同化量就是10 - 2 = 8 kg（这里假设能量可以用质量来简单类比表示）。

- 在计算能量传递效率时，必须准确确定上一营养级和下一营养级的同化量。

如果在一个复杂的食物网中，要明确所研究的特定食物链上的营养级关系。

比如在一个包含草、昆虫、蛙、蛇、鹰的食物网中，如果要计算昆虫到蛙的能量传递效率，就只考虑昆虫和蛙在这条食物链中的同化量关系，而不能混入其他食物链中的能量流动情况。

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能量传递效率计算
能量传递效率计算是指在能量传递的过程中，传递到目标对象的能量与起始能量之比。

其计算公式为：能量传递效率 = 传递到目标
对象的能量÷起始能量× 100%。

在实际应用中，能量传递效率的计算需要考虑多种因素。

首先，传递的能量是否完全被目标对象吸收，还是存在一定的损失；其次，传递的过程中是否存在能量的转化和转移，如热能转化为动能等；最后，目标对象本身是否存在一定的能量损耗，如热能散失等。

为了计算能量传递效率，需要准确测量起始能量和传递到目标对象的能量。

在实验中，可以通过测量能量源和目标对象的温度差来计算热能传递效率；通过测量物体的速度和质量来计算动能传递效率等。

总之，能量传递效率的计算对于能源的有效利用和节能减排具有重要的意义。

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热量的传递与热量的传递速率计算方法热量传递是热力学中的基本概念之一，它涉及到热量从高温物体传递到低温物体的过程。

在工程实践中，我们经常需要计算热量的传递速率，以便合理设计和改善热力系统。

本文将介绍热量的传递方式以及常用的计算方法。

一、热量的传递方式热量的传递可以通过三种方式进行：传导、对流和辐射。

下面将对这三种方式进行详细阐述。

1. 传导传导是指物体内部或不相邻物体之间通过分子碰撞来传递热量的过程。

传导过程可以通过能量传递的方式进行，即分子通过碰撞将热量从高温区域传递到低温区域。

传导的速率与物体的导热性能有关，导热性能越高，传导速率越快。

2. 对流对流是指热量通过流体的运动传递的过程。

当流体受热后，流体的密度减小，形成浮力，产生对流流动。

对流传热速率与流体的性质、流动速度以及体积等因素有关。

对流传热速率通常比传导快，因为对流可以带走更多的热量。

3. 辐射辐射是指热量通过电磁波的辐射传递的过程。

所有物体在温度不为零时都会发出电磁波，这些电磁波的波长和强度与物体的温度有关。

辐射传热速率与物体的表面温度的四次方成正比，因此高温物体的辐射传热速率较快。

二、热量传递速率的计算方法热量传递速率是指单位时间内热量传递的量，通常用功率来表示。

下面将介绍几种常用的计算方法。

1. 传导热传递速率的计算传导热传递速率的计算可以使用傅里叶定律。

傅里叶定律表明，传热速率正比于温度梯度，反比于物体的导热系数和传热距离。

传导热传递速率可以用以下公式表示：Q = - k*A*(∆T/∆x)其中，Q表示传导热传递速率，k表示导热系数，A表示传热面积，∆T表示温度差，∆x表示传热距离。

2. 对流热传递速率的计算对流热传递速率的计算需要考虑流体的性质以及流动速度等因素。

常用的计算方法包括乌格尔数和努塞尔数，它们可以用以下公式表示：Nu = C*(Re^m)*(Pr^n)其中，Nu表示努塞尔数，Re表示雷诺数，Pr表示普朗特数，C、m 和n是与具体问题相关的常数。

能量传递效率的相关计算3.食物网中，能量传递效率是指某营养级流向各食物链下一营养级的总能量占该营养级的比例。

如 是指流向B 、C 的总能量占A 的10～20%。

4.在食物网中分析，如 确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：①食物链越短，最高营养级获得的能量越多；②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D 营养级的能量M ，计算至少需要A 营养级的能量，应取最短食物链A→D ，并以20%的效率进行传递，即等于M ÷20%；计算最多需要A 营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D ，并以10%的效率进行传递，即等于M ÷(10%)1．能量传递效率 能量传递效率＝下一营养级的同化量上一营养级的同化量×100%一般说来，能量传递的平均效率大约为10%～20%。

2．能量传递效率的相关计算(难度较大，多数学生的易错点) (1)基本思路①确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差异。

②注意题目中是否有“最多”、“最少”“至少”等特殊的字眼。

从而确定能量传递效率是10%还是20%，选择的食物链是最长的还是最短的。

(2)具体类型(最值计算)①在食物链A→B→C→D 中： 已知D 营养级的能量M ，则至少需要A 营养级的能量＝M÷(20%)3；最多需要A 营养级的能量＝M÷(10%)3。

已知A 营养级的能量N ，则D 营养级获得的最多能量＝N ×(20%)3；最少能量＝N ×(10%)3。

(4)已知较低营养级生物的能量求解较高营养级生物的能量时，若求解“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最高”效率传递；若求解“最(至)少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。

具体规律如下：生产者⎩⎨⎧⎭⎬⎫最少消耗⎩⎨⎧⎭⎬⎫选最短食物链选最大传递效率20% 获得最多最大消耗⎩⎨⎧⎭⎬⎫选最长食物链选最小传递效率10%获得最少消费者生态系统中能量流动计算题组【规律】① 生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能=第一营养级得同化量③如设A→B→C→D 食物链中，传递效率分别为a ％、b ％、c ％，若现有A 营养级生物重为M ，则能使D 营养级生物增重的量=M·a ％·b ％·c ％④⑤ 在能量分配比例已知时，直接根据已知的能量传递效率按实际的食物链条数计算。

生态系统中能量传递效率的计算及误区分析关键词：生态系统；营养级；同化量；能量传递效率中图分类号：g633.91 文献标识码：b 文章编号：1672-1578（2013）10-0189-02新课标人教版高中生物必修三《稳态与环境》第五章生态系统这部分涉及到一个知识点：能量的传递效率。

第一轮复习时，觉得这个知识点很简单，没有过多的强调。

但是随后的几次考试中出现了有关生态系统能量传递效率的计算题，从评卷中发现学生的错误率很高。

结合学生的思维误差，现将有关知识梳理如下。

1.能量传递效率的定义人教版高中生物必修三《稳态与环境》的教材中，并没有明确的给出能量传递效率的定义，只是在正文中描述”为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析”，教材中给出了林德曼分析的赛达伯格湖的能量流动图解，随后总结出了生态系统的能量流动特点：单向流动和逐级递减，并在正文中提出”能量在相邻两个营养级的传递效率大约是10%～20%”。

若是单从林德曼的研究来分析，他所给出的数据中，并没有考虑到各营养级摄入量中的粪便量，这就给教师和学生造成了误解，很容易以下一营养级的摄入量来计算能量传递效率。

但是这样的计算是不科学、不正确的，因为各营养级摄入量中的粪便量并没有传递给下一营养级。

结合教材的描述和相关研究可以总结出能量传递效率的定义是指相邻的两个营养级之间，由上一营养级传递给下一营养级的同化量占上一营养级总的同化量的比值，计算公式：2.能量传递效率的公式解读2.1 能量传递效率的计算公式中的能量传递对象是相邻的两个营养级之间，不是种群、个体之间。

根据营养级的定义可以知道每个营养级可能包含多个种群、很多个个体，但是计算的时候只需要考虑相邻两个营养级的同化量。

2.2 公式中的分子、分母要准确的理解。

分子的准确含义是：只包含由上一营养级传递给下一营养级的同化量，不是摄入量，也不包含人工输入的同化量。

生态系统练习（能量计算、功能和环境保护）一、传递率的计算【理论阐释】1.含义：传递率指能量在相邻两个营养级之间的传递效率，即能量传递效率=某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。

2.常见题型 （1）直接给出食物链型：这类题给出食物链，并把有关数据标出。

（2）需先构建食物链型：这类题一般不直接给出食物链，而是先根据题意构建出食物链，再计算传递率。

3.解题技巧：同化量比值法，即分别计算出两营养级的同化量→后一营养级同化量 / 前一营养级同化量→结论1.直接给出食物链型【例1】（2010·镇江模拟）如图为某生态系统能量流动示意图〔单位：J/（cm2·a ）〕，以下分析不正确的是A.甲的数值是1250 J/（cm2·a ）B.乙到丙的传递效率为15%C.每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用D.乙的个体数目一定比甲少【解析】选D 。

D 项的错误在于：一般情况下乙的数量比甲少，但也有特殊情况，如一株树上有很多虫子。

确定B 项正误时，可进行如下操作方法：同化量比值法从图示中可以看出：乙的同化量为200，丙的同化量为30→30/200→15%。

2．需先构建食物链型【例2】（2011·北京模拟）下面表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个种群在一个达到生态平衡中所含有的总能量，这四个种群的最简单的能量流动的渠道应是（ ）种 群 甲 乙 丙 丁戊 能量（107kJ ·m2） 2.50 13.30 10.800.28 220.00 A. 戊→乙→丙→甲→丁 B. 戊→丙→甲→丁和戊→丁C ．戊→丙→甲→丁和戊→乙→甲→丁D ．戊→乙→甲→丁和戊→乙→丙→丁【解析】选C 。

食物链中生产者含有的能量最多，因此判断戊为生产者，根据能量逐级递减的特点，食物链中各营养级排列依次为戊、乙、丙、甲、丁，再依据相邻营养级的传递效率10%～20%，其中乙、丙之间10.8/13.30=81.2%，不符合，所以二者为同一营养级，该表格中含有两条食物链，戊→丙→甲→丁和戊→乙→甲→丁。