【求九年级物理热机效率的计算题】在九年级物理中,热机效率是一个重要的知识点,涉及能量转换和效率的计算。热机效率是指热机在工作过程中,将输入的热量转化为有用功的比例。通常用公式表示为:
$$
\eta = \frac{W}{Q_{\text{in}}} \times 100\%
$$
其中:
- $\eta$ 是热机效率;
- $W$ 是热机对外做的有用功;
- $Q_{\text{in}}$ 是输入的热量。
为了帮助同学们更好地掌握这一知识点,下面整理了几道常见的热机效率计算题,并附上详细解答。
常见热机效率计算题及答案总结
题号 | 题目描述 | 已知条件 | 所求 | 解答过程 | 答案 |
1 | 某热机消耗了5000 J的燃料热能,对外做功2000 J,求其效率。 | $Q_{\text{in}} = 5000 \, \text{J}$, $W = 2000 \, \text{J}$ | 效率 | $\eta = \frac{2000}{5000} \times 100\% = 40\%$ | 40% |
2 | 一台柴油机在一次工作中吸收了8000 J的热量,输出功为3200 J,求效率。 | $Q_{\text{in}} = 8000 \, \text{J}$, $W = 3200 \, \text{J}$ | 效率 | $\eta = \frac{3200}{8000} \times 100\% = 40\%$ | 40% |
3 | 一汽车发动机在某次运行中消耗了10000 J的热量,输出功为6000 J,求效率。 | $Q_{\text{in}} = 10000 \, \text{J}$, $W = 6000 \, \text{J}$ | 效率 | $\eta = \frac{6000}{10000} \times 100\% = 60\%$ | 60% |
4 | 某蒸汽机输入热量为6000 J,输出功为1200 J,求效率。 | $Q_{\text{in}} = 6000 \, \text{J}$, $W = 1200 \, \text{J}$ | 效率 | $\eta = \frac{1200}{6000} \times 100\% = 20\%$ | 20% |
5 | 一个燃气轮机吸收了15000 J的热量,做功9000 J,求效率。 | $Q_{\text{in}} = 15000 \, \text{J}$, $W = 9000 \, \text{J}$ | 效率 | $\eta = \frac{9000}{15000} \times 100\% = 60\%$ | 60% |
总结
热机效率是衡量热机性能的重要指标,计算时应明确输入热量和输出功的关系。通过上述题目可以看出,效率越高,说明热机对能量的利用越充分。但在实际应用中,由于能量损失(如热散失、摩擦等),热机效率一般不会达到100%。
建议同学们在学习时多结合实际例子进行分析,理解效率的意义,并熟练运用公式进行计算。