Đáp án Vật lí 10 kết nối tri thức Bài 27: Hiệu suất

BÀI 27 HIỆU SUẤT

I. Năng lượng có ích và năng lượng hao phí

Câu 1. Xác định năng lượng có ích và năng lượng hao phí khi chơi thể thao.

Trả lời:

Khi chơi thể thao:

Động năng, thế năng -> Năng lượng có ích

Nhiệt năng, năng lượng âm thanh -> Năng lượng hao phí

Câu 2: Nếu chơi thể thao trong thời tiết lạnh thì nhiệt năng mà cơ thể tỏa ra có được xem là năng lượng có ích không? Vì sao?

Trả lời:

Nếu chơi thể thao trong thời tiết lạnh thì nhiệt năng mà cơ thể tỏa ra được xem là năng lượng có ích và nó giúp làm ấm cơ thể

Tuy nhiên nếu quá nhiều nhiệt năng sinh ra có thể làm cơ thể bị mệt mỏi rất nhanh.

Câu 3: Trong động cơ ô tô chạy bằng xăng và trong quạt điện:

1. Có những sự chuyển hoá năng lượng nào?
2. Trong số những dạng năng lượng tạo thành, dạng năng lượng nào là có ích, dạng năng lượng nào là hao phí?

Trả lời:

Trong động cơ ô tô chạy bằng xăng và trong quạt điện

1. Có những sự chuyển hoá năng lượng là:

Điện năng -> động năng

Điện năng ->nhiệt năng 

Hóa năng -> cơ năng và nhiệt năng, năng lượng âm thanh.

1. Trong số những dạng năng lượng tạo thành:

Dạng năng lượng nào là có ích: điện năng -> động năng

Dạng năng lượng nào là hao phí: điện năng ->nhiệt năng

Câu 4: Xác định năng lượng có ích và năng lượng hao phí trong các trường dưới đây.

1. Acquy khi nạp điện
2. Acquy khi phóng điẹn
3. Sử dụng ròng rọc để keó vật nặng lên cao
4. Bếp từ khi đang hoạt động

Trả lời:

1. a) Acquy khi nạp điện.

Điện năng => hoá năng là biến đổi năng lượng có ích.

Điện năng => nhiệt năng là biến đổi năng lượng hao phí.

1. b) Acquy khi phóng điện.

Hoá năng => điện năng là biến đổi năng lượng có ích.

Điện năng => nhiệt năng là biến đổi năng lượng hao phí.

1. c) Sử dụng ròng rọc để kéo vật nặng lên cao.

Thế năng và động năng biến đổi lẫn nhau là biến đổi năng lượng có ích.

Cơ năng => nhiệt năng là biến đổi năng lượng hao phí.

1. d) Bếp từ khi đang hoạt động.

Điện năng => nhiệt năng là biến đổi năng lượng có ích.

Điện năng => năng lượng âm thanh là biến đổi năng lượng hao phí.

II. Hiệu suất

Câu 1: Phân tích sự tiêu hao năng lượng ở động cơ đốt trong dùng trong ô tô ( hình 27.3 )

Trả lời:

Phân tích: Năng lượng nhiên liệu đốt cháy dùng cho hoạt động của động cơ và được phân bố như sau:

30% năng lượng tạo ra bức xạ nhiệt ra ngoài 5%

30% năng lượng tạo ra truyền cho hệ thống làm mát

35% năng lượng truyền ra ngoài theo khí thaỉ.

41% nhiệt sinh công đượ truyền đến các bánh xe.

Và Lượng % còn lại chuyển thành những dạng năng lượng khác

Câu 2: Hiệu suất của nhà máy điện dùng năng lượng mặt trời không bằng 1/3 hiệu suất của nhà máy nhiệt điện. Tại sao ngừoi ta vẫn khuyến khích xây dựng nhà máy điện dùng năng lượng mặt trời?

Trả lời:

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo, sạch, an toàn. Nó có trong tự nhiên nên là dồi dào, vô hạn

Hơn nữa nhà máy điện dùng năng lượng mặt trời không thải ra khí độc, không gây ô nhiễm môi trường, không gây hiệu ứng nhà kính. 

Câu 3: Một ô tô chuyển động với vận tốc 54km/h có thể đi được đoạn đường dài bao nhiêu khi tiêu thụ hết 60 lít xăng ? Biết động cơ của ô tô có công suất là 45kw, hiệu suất 25%, 1 kg xăng đốt cháy hoàn toàn toả ra nhiệt năng bằng 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăng là 700 kg/m³.

Trả lời:

Quãng đường ô tô đi được là s=v.t , đổi 54km/h= 15m/s

Ta có: t= .

Mặt khác H = =   = 25%

=> t== =10 733s

=> s= v.t =15. 10 733= 160 995m ≈161km

=> Vậy khi tiêu thụ hết 60 lít xăng, ô tô có thể đi được quãng đường là 161 km.

Phần em có thể:

Câu 1: Vận dụng khái niệm hiệu suất để tính được phần năng lượng có ích và phần năng lượng hao phí trong quá trình hoạt động của các thiết bị phổ biến trong đời sống và kĩ thuật.

Trả lời:

Với bóng đèn LED: 20J chuyển hóa thành nhiệt (năng lượng hao phí) và 80J chuyển hóa thành năng lượng ánh sáng (năng lượng có ích).

Hiệu suất: H = . 100% = 80%

Câu 2: Tìm phương án giảm năng lượng hao phí khi sử dụng các thiết bị điện trong gia đình hoặc động cơ ô tô, xe máy.

Trả lời:

Phương án giảm năng lượng hao phí khi sử dụng động cơ ô tô: Sử dụng ô tô chạy bằng điện thay thế cho ô tô chạy bằng xăng, dầu.

Phương án giảm năng lượng hao phí khi sử dụng các thiết bị điện trong gia đình: Sử dụng bếp từ thay thế cho bếp ga.