最新中考物理常考计算题经典模型练习 专题07 电能与化学能转化的电效率计算问题 -【常考必刷】

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第二轮复习时应打破章节的限制，完善并梳理初中物理知识结构，找出知识点之间的内在联系，要使前后知识联系起来，系统巩固知识，形成一个由知识点到知识面、最后到知识网络的综合体，使复习具有系统性。具体可以从以下几点进行专题复习：
1、按照知识点可以将初中物理分成力、热、声、光、电等版块，用知识树的形式把每个版块涉及的内容展现出来，建立相对独立的知识体系。
2、按照中考题目类型，可以分为选择、填空、实验探究(包括操作实验)、计算、信息综合等专题，进行专门练习，体会每种题型常见解题方法，使复习纵横交错。
3、通过对某些特殊知识点的深挖细究，达到对某一类知识或某一专题的融合、深化。
专题07 电能与化学能的转化模型
1．我国三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，2020年累计发电量超过1千亿度，如果就按1千亿度(kW·h)计算，相当于一座年消耗6×1010kg标准煤的火力发电站所发的电量。
（1）假设标准煤的热值为3×107J/kg，完全燃烧6×1010kg标准煤能放出多少热量？
（2）以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排7.5×1010m3的二氧化碳气体，这些气体的质量是多少kg？（通常情况下CO2气体的密度为2kg/m3）
（3）请你根据本题中的数据，计算火力发电的效率（用符号E表示电能）？
2．十九大报告指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。某市中心城区日产垃圾已上升到8500吨。《城市生活垃圾分类管理办法》开始实施，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%。如图所示是中国中部最大的垃圾焚烧发电站，日处理生活垃圾4200吨，每天发电1.35×106kW·h。求：
（1）此发电站日处理4200吨垃圾产生的热量最多有多少？【设垃圾热值的平均值为6×106J/kg】
（2）若发电站日处理的垃圾完全燃烧释放出的热量完全被水吸收，能使多少千克20℃的水升高70℃？【水的比热容为c=4.2×103J/（kg·℃）】
（3）该发电站垃圾焚烧发电效率为多少？（结果保留整数）
3．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%，二恶英（致癌物质）排放量可降低80%。如图所示是位于中国中部最大垃圾焚烧发电站，日处理生活垃圾4200t，发电站配备3台功率均为3×104kW的发电机组，平均每天工作15h。求：
（1）如果将发电站日处理的4200t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·℃)]
（2）该发电站垃圾焚烧发电效率为多少？（结果保留整数）
4．对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚，更是生态环保的需要。目前我市每天能产生1000t左右的生活垃圾，若进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，将还有900t左右的垃圾需要处理。为了处理这些垃圾，我市规划布局了城市生活垃圾焚烧发电项目，该项目位于蛇形山镇泉塘村生活垃圾处理中心内，占地约80亩，总投资4.73亿元，对娄星区、涟源市和双峰县部分乡镇生活垃圾进行焚烧与热能利用。项目建成投产后，年处理垃圾约29.2万吨，年发电近1.2亿度，可满足四分之一的娄底城区居民用电，将垃圾真正“变废为宝”。经实践检测每完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW⋅h。设整个发电过程中的效率为30%，求：
（1）生活垃圾的热值q；
（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70%的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开多少吨20℃的冷水。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
5．三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约3.045×1017J，相当于一座年消耗标准煤5×1010kg的火力发电站的发电量。
（1）标准煤的热值为2.9×107J/kg，完全燃烧5×1010kg标准煤能放出多少热量？
（2）根据本题中的数据，计算火力发电的效率。
6．火力发电厂每发出1度电（等于3.6×106J）需要消耗0.36kg标准煤。1度电可以让某型号纯电轿车行驶约5km。某款紧凑型家用轿车，每100km消耗汽油约5kg。求：（已知：q煤＝3.0×107J/kg，q汽油＝4.6×107J/kg）
（1）火力发电厂的热效率；
（2）通过计算说明，行驶相同距离时，哪种车型能耗（消耗的燃料热量）更低？
7．如图是某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机，悬于风力足够大且较稳定的300米高空（如图所示），中心处大的风扇随风转动，带动发电机，产生的电流通过系着的电线到地面。假如气球体积3×105m3，最大发电功率为3000千瓦；（设300米高空的空气密度ρ＝1.2kg/m3，g＝10N/kg）问：
（1）气球在高空受到的浮力为多少？
（2）若该风力发电机每年工作6000小时，则它的最大年发电量是多少千瓦时？
（3）若火力发电的效率是36%，则用这样一个气球发电机发电，每年最多可节省多少千克煤炭？（煤炭的热值：q＝3×107J/kg）
8．洗碗机逐渐走进家庭，其洗碗过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具，如图所示是一台家用洗碗机，其部分参数如表所示∶
已知该洗碗机一次标准洗涤程序的耗水量是9kg，所需时间是130min，当进水阀中的水温为20℃时，加热30min达到设定的水温。计算
(1)标准洗涤时，水箱中的水吸收的热量；
(2)这台洗碗机一次标准洗涤程序消耗的电能；
(3)如果这些电能是由燃料的利用效率为30%的火力发电站发出的，需要完全燃烧多少kg动力煤？ （动力煤热值为2.3×107J/kg，结果保留到小数点后一位）
9．三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为3.06×1017 J，相当于一座年消耗5×1010 kg标准煤的火力发电站的发电量．
(1)标准煤的热值为2.9×107 J/kg，完全燃烧5×1010 kg标准煤能放出多少热量？
(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.2×1011 kg，这些气体的体积是多少米3(通常情况下CO2气体的密度为2 kg/m3)?
(3)根据本题中的数据，计算火力发电的效率．
10．三峡水电站是世界上最大的水力发电站，年平均发电量预计为8.5×1010kW·h，这些电能将送往华东、华中等九省市，所以人们讲“三峡可以照亮半个中国”．据专家介绍，三峡水电站的年发电量相当于一个每年消耗5×1010kg煤的火力发电站的年发电量，而且是廉价、清洁、可再生的能源．
（1）已知煤的热值是2.9×107J/kg，5×1010kg煤完全燃烧后，将放出多少热量？
（2）向大气中排放过量的二氧化碳等气体是造成“温室效应”的主要原因．三峡水电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少排放二氧化碳1.2×1011kg，在通常情况下，已知二氧化碳气体的密度为1.98kg/m3，则这些二氧化碳气体在通常情况下的体积约为多少？
（3）设火力发电站在单位时间内产生的电能为E，它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧后所产生的热量为Q，根据上述资料，试估算火力发电站的效率．
电源电压
频率
电加热管功率
电动机功率
设定水温
220V
50Hz
1400W
60W
80℃