内容正文:
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
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第十四章
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;
学习目标
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;
4.知道如何提高热机效率。
导入新课
固体燃料
液体燃料
气体燃料
木炭、煤等
汽油、酒精等
煤气、天然气等
相同质量,不同的燃料完全燃烧释放的热量一样多吗?
讲授新课
燃烧1kg煤放出的热量,是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多
实验发现
把不同的燃料质量都取1kg,让它们完全燃烧,比较它们放出热量的多少
表示燃料放出热量的本领
热值
讲授新课
燃料的热值
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值。
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
焦每千克,符号是J/kg。
固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为Q=qm,
气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV。
1.定义:
2.物理意义:
3.国际单位:
4.计算公式:
讲授新课
燃料的热值
观察燃料的热值表,看有什么发现。
讲授新课
燃料的热值
你有哪些发现?
1. 不同燃料的热值一般不同。
热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量(体积)、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
2. 对于某些气体燃料,其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,单位是焦每立方米,符号是J/m3。
为什么发射火箭上天要用氢做燃料?
想一想
讲授新课
用煤炉烧水
1.煤能完全燃烧吗?
2.煤燃烧释放的能量,被有效利用的是哪部分?
3.没有被有效利用的能量去了哪里?
不能。
被水吸收的热量。
水壶吸收、煤炉自身吸收、高温烟气带走、直接散失。
目的→把水烧开
思考
讲授新课
蜂窝煤完全燃烧释放的能量
煤不能完全燃烧损失能量
煤炉吸收了一部分能量
水壶吸收了一部分能量
高温烟气带走了一部分能量
被水吸收了一部分能量
直接散失了一部分能量
有效利用
热效率=×100%
蜂窝煤完全燃烧释放的能量
煤不能完全燃烧损失能量
煤炉吸收了一部分能量
水壶吸收了一部分能量
高温烟气带走了一部分能量
被水吸收了一部分能量
直接散失了一部分能量
有效利用
讲授新课
热机的效率
散热、克服摩擦损失
废气带走的能量
热机的效率=×100%
最多
讲授新课
热机的效率
1.定义:热机运转中,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。
2.表达式 η = ×100%
3.由于热机不可避免会有能量损失,所以η总小于1。
蒸汽机的效率:6%-15%
汽油机的效率:20%-30%
柴油机的效率:30%-45%
讲授新课
4.提高热机效率的方法:
(1)使燃料充分燃烧;
(2)尽量减少各种热量损失;
(3)利用废气的能量;(主要措施)
(4)注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
随堂练习
1.关于热值,下列说法正确的是( )
A.某种燃料燃烧时放出的热量与所用该燃料的质量之比,叫做这种燃料的热值
B.1kg的某种燃料燃烧一半后,其热值减少一半
C.热值大的燃料燃烧时放出的热量多
D.1kg不同的燃料完全燃烧时放出热量多的热值大
D
2.对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是 ( )
A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比
B.燃料没燃烧时就没有热值
C.就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值,跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关
D.容易燃烧的燃料热值一定大
C
随堂练习
3.用煤气灶将质量为4kg的水从25℃加热到50℃,水吸收的热量为__________ J,若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量,则需要完全燃烧__________的煤气。[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg]
4.2×105
0.01kg.
4.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℃)]
5.04×105
4×107
随堂练习
5. (多选)关于热机效率,下列说法正确的是 ( )
A.热机效率越高,即热机做的有用功多
B.热机效率越高,即热机的功率越大
C.要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑
D.提高热机