专题14.2 热机的效率-2019-2020学年九年级全一册物理精讲精练（人教版）

专题14.2 热机的效率 课前预习 1．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫 。单位是J/kg。 2．燃料燃烧放出热量的计算公式为： ；（Q放是热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg) 3．用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫 。热机的效率是热机性能的一个重要指标。 4．在热机的各种损失中， 带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料 的重要措施。 知识点解读与例题突破 知识点一：燃料的热值 1.燃料燃烧过程中的能量转化：燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的化学能转化为周围物体的内能。 2.燃料的热值： ①意义：不同的燃料燃烧时放出能量的本领不同，在物理学中就用热值来表示燃料燃烧时放热本领的大小。 ②定义：燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比 ，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。③热值的单位 J/kg ，读作焦耳每千克。还要注意，气体燃料有时使用J/m3，读作焦耳每立方米。 3.在学习热值的概念时，应注意以下几点： ①“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。 ②强调所取燃料的质量为“lkg”，要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全相同的条件下进行比较。 ③“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。 ④燃料燃烧放出的热量的计算：一定质量m的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=mq，式中，q表示燃料的热值，单位是J/kg；m表示燃料的质量，单位是kg；Q表示燃烧放出的热量，单位是J。 ⑤若燃料是气体燃料，一定体积V的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qv，式中，q表示燃料的热值，单位是J/m3；V表示燃料的体积，单位是m3；Q表示燃烧放出的热量，单位是J。 【例题1】（2019安徽省）假如完全燃烧0.2m3天然气放出的热量全部被100kg初温为25℃的水吸收，可以使水的温度升高到________℃[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q天然气＝4.2×107J/m3]。 知识点二：热机效率 1.燃料的有效利用：影响燃料有效利用的因素：a燃料不完全燃烧，b燃料散失很多，只有少部分被利用。 2.热机的能量流图：如图所示是热机的能量流图：由图可见，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。 燃料的 化学能E 3.定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。 4.公式：η= E有/Q放 。式中，E有为做有用功的能量；Q放为燃料完全燃烧释放的能量。 5.提高热机效率的主要途径： ①改善燃烧环境，使燃料尽可能充分完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。 ②尽量减小各种热散失。 ③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 ④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 【例题2】（2019湖北滨州）用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要吸收的热量为　 　J．若上述过程中完全燃烧了0.021kg液化气，且只有60%的热量被水吸收，则液化气的热值为　 　J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 习题精练 一、选择题 1.（2019•泰安）某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h 的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说法中（　　） ①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J ②该柴油发动机效率为30% ③汽车的牵引力为1.05×104N ④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载40t的货物 A.只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确2．（2017•枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　） A．25% B．35% C．40% D．75% 二、填空题 3．（2019•赤峰）利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量 为　　J，这些热量可以使　　kg的水温度升高50℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 4．（2019•东营）汽车在平直公路上匀速行驶9.2km，消耗燃油1kg，已知汽车的牵引力是2000N，则汽车发动机的效率是　 　。（燃油热值取4.6×107J/kg） 5．（2019•贵阳）柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断