内容正文:
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
1
2
3
能简单计算燃料燃烧放出的热量。
从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同,
建立热值的概念。
能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,
知道什么是热机的效率。
教学目标
教学重点
教学难点
热机效率的计算。
燃料完全燃烧放出热量的计算。
教学重点与难点
1
热机的工作过程及其能量的转化
①热机:
②四冲程汽油机的工作冲程(按顺序):
③做功冲程中发生的主要能量转化:
化学能
(燃料)
内能
(燃气)
做功
机械能
把内能转化为机械能的机器叫热机。
燃烧
排气冲程
做功冲程
压缩冲程
吸气冲程
复习
液态氢气储罐
想一想
为什么发射火箭上天要用液态氢气、氧气做燃料?用汽油、柴油做火箭燃料可以吗?
通过这一章的学习,你就会明白了。
课堂导入
视频欣赏《火箭升空》
一
燃料的热值
1
人类从燃料的燃烧获取内能
人类在原始社会知道燃料柴薪取暖
1
4
汽油燃烧,获取内能,
转化为车的机械能
3
蒸汽机靠煤炭的燃烧获取
内能,转化为机械能
2
天然气燃烧,获取内能
一、燃料的热值
1
人类从燃料的燃烧获取内能
喷气式飞机发动机用航空煤油做燃料。靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射的反冲作用使飞机向前飞行。
火箭升空靠液态氢气与氧气的燃烧获取内能。
一、燃料的热值
2
燃料的种类
想想议议
你知道燃料的种类有哪些吗?
酒精汽油
煤气 天然气
木柴 煤炭
燃料
一、燃料的热值
①质量为1千克和2千克干木柴,燃烧情况一样,谁放出热量多?
质量为1kg干木柴
质量为2kg干木柴
3
燃料燃烧时放出的热量
燃料燃烧时放出的热量与哪些因素有关?
想想议议
同种燃料完全燃烧时,燃料的质量越大,放出热量越多
一、燃料的热值
②有2份同样的1千克干木柴,一份完全燃烧,另一份燃烧不充分。哪种情况放出热量多?
完全燃烧
燃烧不充分
质量相等的同种燃料,放出的热量与是否完全燃烧有关
一、燃料的热值
燃料燃烧时放出的热量与哪些因素有关?
想想议议
完全燃烧1千克煤和1千克木柴,燃烧情况一样,煤放出的热量是木柴的2倍多。
③完全燃烧1千克煤和1千克木柴,燃烧情况一样,谁放出的热量多?
实验证明:
一、燃料的热值
燃料燃烧时放出的热量与哪些因素有关?
想想议议
下面图中所示是质量相等的不同燃料完全燃烧时烧水的情景,请你认真观察,看看可得出什么结论?
质量相等的不同燃料,完全燃烧时放出的热量不等,跟燃料的种类有关
一、燃料的热值
结论
燃料燃烧时放出的热量与燃料的质量、
燃料的种类、燃烧情况有关。
小结
燃料燃烧时放出的热量与哪些因素有关?
燃料的质量
燃烧情况
燃料的种类
一、燃料的热值
4
燃料的热值 q
热值在数值上等于1千克某种燃料完全燃烧放出的热量。
燃料燃烧时放出的热量与燃料的质量、燃料的种类、燃烧情况有关。
想一想
怎样表示燃料的这种性质呢?
把某种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。用字母 q 表示。
①定义
一、燃料的热值
4
②公式
固、液体燃料
Q:表示放出的热量,单位是焦,符号为 J
m:表示固、液体燃料的质量,单位是千克,符号为kg
V: 表示气体燃料的体积,单位是米3 ,符号为m3
q:表示热值。固、液体燃料单位是焦/千克,符号为 J/kg
气体燃料单位使用焦/米3 ,符号为J/ m3
对于气体燃料
燃料的热值 q
③物理量及其单位
q
热值
热值
q
一、燃料的热值
5
计算燃料完全燃烧时放出的热量
根据公式:
Q
Q
固、液体燃料
气体燃料
q
q
一、燃料的热值
完全燃烧放出的热量
6
常见燃料的热值表
一、燃料的热值
视频欣赏《热值的概念》
7
一些燃料的热值表(单位:J/kg)
气体
液体
固体
煤油 4.6×107
木炭 3.4×107
汽油 4.6×107
无烟煤 3.4×107
氢气 1.4×108
石油 4.4×107
焦炭 3.0×107
天