5. Bài 27. Hiệu suất

>> Xem chi tiết: Lí thuyết Bài 27. Hiệu suất - Vật lí 10

Phương pháp giải:

Tìm hiểu sách báo, internet

Lời giải chi tiết:

Có khoảng 60% đến 70 % động năng của thác nước được nhà máy thủy điện chuyển hóa thành điện năng.

Phương pháp giải:

Liên hệ thực tế

Lời giải chi tiết:

1.

a)

- Ô tô chạy bằng xăng: nhiệt năng thành động năng, điện năng thành động năng, điện năng thành nhiệt năng.

- Quạt điện: điện năng thành động năng, điện năng thành nhiệt năng

b) Trong những số dạng năng lượng được tạo thành thì động năng là năng lượng có ích, nhiệt năng là năng lượng hao phí.

2.

a) Acquy khi nạp điện có sự chuyển hóa từ điện năng sang hóa năng, điện năng sang nhiệt năng

+ Năng lượng có ích: hóa năng

+ Năng lượng hao phí: nhiệt năng

b) Acquy khi phóng điện có sự chuyển hóa từ hóa năng sang điện năng, hóa năng sang nhiệt năng

+ Năng lượng có ích: điện năng

+ Năng lượng hao phí: nhiệt năng

c) Sử dụng ròng rọc để kéo vật nặng lên cao có sự chuyển hóa năng lượng từ động năng sang thế năng, cơ năng sang nhiệt năng

+ Năng lượng có ích: thế năng

+ Năng lượng hao phí: nhiệt năng

d) Bếp từ khi đang hoạt động có sự chuyển hóa từ điện năng sang nhiệt năng

+ Năng lượng có ích: nhiệt năng

+ Năng lượng hao phí: không có

Hãy thảo luận về các vấn đề sau:

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức đã học

Lời giải chi tiết:

1.

Khi chơi thể thao thì đã có sự chuyển hóa năng lượng: hóa năng sang động năng, động năng sang nhiệt năng, động năng sang thế năng, thế năng sang động năng, hóa năng sang nhiệt năng

+ Năng lượng có ích: động năng, thế năng, hóa năng

+ Năng lượng hao phí: nhiệt năng.

2.

Nếu chơi thể thao trong thời tiết lạnh thì nhiệt năng mà cơ thể tỏa ra không được xem là năng lượng có ích. Bên trong cơ thể vốn dĩ đã có hóa năng, khi vận động thì một phần hóa năng chuyển hóa thành nhiệt năng và nhiệt năng này tỏa ra cơ thể, và đây được coi là năng lượng hao phí.

Phương pháp giải:

Quãng đường vật đi được: s = v.t

Biểu thức tính công thực hiện của vật: A = P.t

Biểu thức tính hiệu suất: \(H = \frac{A}{Q}.100\% \)

Biểu thức tính khối lượng riêng: \(\rho  = \frac{m}{V}\)

Lời giải chi tiết:

1.

Khi động cơ hoạt động, nhiên liệu bị đốt cháy, có 5% năng lượng bị tiêu hao ra bên ngaoif do bức xạ nhiệt, 24% của 35% (tức 8,4%) năng lượng ra bên ngoài theo khí thải.

2.

Năng lượng mặt trời là năng lượng vô hạn, sạch trong khi đó năng lượng lượng để sản xuất cung cấp cho nhà máy nhiệt điện là năng lượng hữu hạn, tương lai sẽ bị cạn kiệt dần nên người ta vẫn khuyến khích xây dựng nhà máy điện dùng năng lượng mặt trời.

3.

Đổi 54 km/h = 15 m/s

Ta có:

v = 15 m/s; V = 60 lít = 60.10^-3 m³ ; P = 45 kW = 45.10³ W; H = 25%; Q = 46.10⁶ J/kg; ρ = 700 kg/m³

Khối lượng xăng cần đốt cháy là: m = ρ.V = 700.60.10^-3 = 42 kg

Ta có 1 kg đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt lượng bằng 46.10⁶ J/kg

=> 42 kg đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt lượng là: Q’ = 46.42.10⁶ = 1932.10⁶ J/kg.

Công cần thực hiện là: A = H.Q’ = 25%.1932.10⁶ = 4,83.10⁸ J

Thời gian cần thực công là: \(t = \frac{A}{P} = \frac{{4,{{83.10}^8}}}{{{{45.10}^3}}} = \frac{{32200}}{3}(s)\)

Quãng đường vật đi được là: \(s = v.t = 15.\frac{{32200}}{3} = 161000(m) = 161(km)\)