内容正文:
14.2 热机的效率
第十四章 第2节
学习目标
1.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。
2. 能简单计算燃料燃烧放出的热量。
3. 能说出热机工作时,燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机效率。
自学反馈
1. 你知道的生活中的燃料有哪些?
2. 相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量相同吗?找出生活中的事实来支持你的观点,并进行分析。
3. 叫做这种燃料的热值;单位是 ,符号是 。对某些气体燃料,热值在数值上等于在标准状态下,1m3燃料完全燃烧放出的热量,单位是 ,符号是 。
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研究分享
探究活动一:
人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。在现代社会,人类所用的能量很大一部分依然是从燃料的燃烧中获得的。
你知道的燃料有哪些?给它们分分类。
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研究分享
要烧开同一壶水,现有三种燃料:干草、木柴、煤,用哪种燃料用量最少?
要放出相同的热量,不同燃料所需的量相同吗?
经验告诉我们,等质量的干草、木柴和煤充分燃烧,煤放出的热量要比木柴和干草多得多。
不同燃料的放热本领是不同的。怎么比较它们的放热本领呢?
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研究分享
观察课本热值表,小组合作,回答下列问题。
(1)不同物质的热值一般相同吗?有没有不同物质的热值相同的?分别是什么物质?
(2)哪种物质的热值最大?是多少?表示的物理意义是什么?
(3)焦炭的热值是 ,表示:
试计算2.5kg焦炭完全燃烧所放出的热量是多少J?
计算燃料完全燃烧所放出热量:
Q放=质量×热值 Q放=mq
或Q放=体积×热值 Q放=Vq
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汽油不能完全燃烧,损失了一部分能量;
机械装置吸收了一部分能量;
由于机械传动等克服摩擦消耗了一部分能量;
废气带走了一部分能量;等等。
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探究活动二:
热机工作时,燃料能完全燃烧吗?燃料燃烧放出的热量都去了哪里?
只有对外做有用功的能量是被有效利用的。
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对于热机而言,燃料释放的能量只有一部分用来做有用功,还有相当一部分能量散失了。
热机的效率:用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比。
蒸汽机的效率为6%-15% 汽油机的效率为20%-30 % 柴油机的效率为30%-45%
阅读课本23-24页,回答下列问题。
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研究分享
热机的效率是热机性能的重要指标。
请小组合作,结合课本和生活实际,探讨提高热机效率的方法。
1.提高燃料利用率,使燃料充分燃烧;
2.改进热机,减少各种能量损失;
3.充分利用废气的能量,如建热电站;
4.加润滑油减少机器各部件之间的摩擦…
提高热机效率,节约能源,减少污染!
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煤气不能完全燃烧,损失了一部分能量;
装水的容器吸收了一部分能量;
煤气灶本身也会吸收一部分能量;
高温的烟气带走了一部分能量;
还有一部分能量直接散失掉了,等等。
研究分享
用煤气灶烧水时,煤气能完全燃烧吗?能量都去了哪里?
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深度构建
1.当堂检测
2.梳理反思
你收获了什么物理知识?
你收获了什么物理方法?
你有什么新发现或提出了什么新问题吗?
3.归纳总结
一、燃料的热值
1. 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。
2. 热值的单位是焦每千克。
3. 根据燃料的热值,我们能计算出燃料完全燃烧时放出的热量。
二、热机的效率
1. 用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。