效率计算题

效率计算题1.（2015.镇江27）（8分）如图所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电．已知：接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8w。当小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶时，所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶，小车受到的阻力为16N。（1)当小车与转换器间距离为1m时，求电池充电1h所储存的电能；（2)小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶5nun，求该过程中消耗的电池电能；（3)若充电时小车与转换器之间距离L=2m，则2h内所充电能可使小车以0.2m/s的速度匀速行驶多远？2.（2014镇江27）（8分）如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为0.12kW，光电池接收太阳光辐射的功率为1kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4%，光电池将光能转化为电能的效率为η光．风速（m/s）2468101216风功率（W）151254201000200033758000（1）无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是多少kW?h？光电池将光能转化为电能的功率η光为多大？（2）在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为多大？3.（2013镇江27）（7分）一辆汽油和电力混合轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶时，输出功率P=50kW．当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶3s后，速度减为v2=70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度v=72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%．轿车在上述过程中所受的阻力保持不变．⑴求轿车所受阻力的大小；⑵通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；⑶若将上述过程充电所获得的电能全部用来维持90km/h匀速行驶，求轿车行驶距离．4.（2015镇江二模29）如图为我国自行生产的高性能汽油和电力混合动力车，若以汽油为动力，在平直的公路上匀速行驶时，输出功率恒为P=50kW，电动机效率为80%，过程中所受阻力大小为3600N．（1）则汽车匀速行驶时的速度为多少m/s？（2）当油箱内汽油耗完时，汽车改电力为动力，则汽车行驶时电池将能转化为电能供电动机使用．汽车在行驶时对路面的压力比静止时（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（3）若某次行驶中汽车消耗电能4.6kW•h，则若用效率为25%的燃油汽车需要多少kg的汽油？（汽油热值为4.6×107J/kg）（4）当驾驶员以汽油为动力，以P=50kW恒定功率匀速行驶时，看到前方有行人过斑马线，立即启动充电装置给电池充电，达到使汽车减速目的，减速行驶3s，这个过程中发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%，若将此充电过程获得的电能全部用来维持原速行驶，求汽车行驶距离？5.（8分）（2014•衡阳）如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜．使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下表是该防雾镜的相关数据：（1）求防雾镜正常工作时的电流．（2）经测试，在﹣10℃环境下．正常工作400s使平面镜的平均温度升高了40℃，求电热膜给平面镜的加热效率.[玻璃的比热容为0.75×103J/(kg.℃)]（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热极的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用的需要．请求出R的最大阻值．6.目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下：（1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。（2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/(s.m2)(1s辐射在每1m2上的光能为800J)，若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？（3）在平均风速为8m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电，如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少KW.h？（4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少KW.h？7.（2013•连云港）随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖．其原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温．当供水温度为45℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：散热管\地面装饰层材料陶瓷塑料木地板聚乙烯（PE-RT）136.6W/m2103.5W/m293.5W/m2聚丁烯（PB）125.7W/m296.9W/m290.0W/m2（1）若该地暖系统的总水量为2×103kg，将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]（2）某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯（PB），供水温度为45℃，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？（3）“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？请至少写出两点．