14.2 热机的效率-【帮课堂】2023-2024学年九年级物理全一册同步学与练（人教版）

第十四章 内能的利用 第2节 热机的效率 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，知道什么是热效率。 02 预习导学 一、热值： 1.概念：我们把某种燃料 完全燃烧 放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值； 2.大小：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量； 3.公式： （或 一般用于气体、液体燃料） （1）其中：m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值 （2）公式变形： （已知热值及燃料质量，求燃烧放出的热） （已知燃烧放出的热及热值，求燃料的质量） 4.单位：焦每千克（符号是J/kg）。 （1）热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成； （2）在国际单位制中，热量的单位是焦耳（J），质量的单位是千克（kg） 5.影响因素：热值是燃料本身的一种特性，只与 燃料的种类 和 状态 有关， 与燃料的形态、质量、体积等均无关； 6.常见物质的热值： ①煤气的热值约为3.9×107J/m3， 物理意义为：体积为1m3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J。 ②焦炭的热值3.0×107J/kg， 物理意义为：质量为1 kg 的煤气完全燃烧放出的热量为3.0×107J。 二、热机的效率： 1.概念：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.公式： 3.在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。 4.提高热机的热效率方法： （1）废气回收利用：减少机械散热和废气带走热量； （2）使燃料充分燃烧：雾化液体燃料、粉碎固体燃料，通气足够； （3）减少机械摩擦损失。 03 探究提升 知识点一：热值 【探究重点】 1、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等均无关。 2、燃料燃烧过程：化学能转化为内能。 3、热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小，是一个理想量，只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，不随质量、体积的变化而变化。 4、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。 【例题精讲】（2023•邵阳）2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（　　） A．热值 B．比热容 C．密度 D．体积 【巩固训练】（2022•镇江）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。 燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　） A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大 C．若的值越大，燃料的热值越大 D．若的值越大，燃料的热值越大 知识点二：热机效率 【探究重点】 1、公式： 或 因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以。 2、热机的能量流图 3、热机的效率的计算一般有两种方法，一种是有用功与总功的比值，第二种是根据能流图进行计算。在很多热机效率类题型中，Q吸往往通过比热容计算，Q放往往用热值计算。 4、求解热机效率的思维路径 （1）在大脑中要知道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。 （2）根据题意研究燃料完全燃烧释放的能量Q放 =mq，做有用功的能量W有。 （3）若用W有为做有用功的能量；Q放为燃料完全燃烧释放的能量。则求解热机效率就可以写成数学表达式 η= W有/Q放 。 注意：燃料不充分完全燃烧、各种热散失、各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的能量都是属于无用功的能量。 【例题精讲】（2023•长春）如图所示是我国《农书》中记录的槽碓（duì）。大木勺积水较多会下沉，使石锤上升；当大木勺内的水流出变轻后，石锤落下击打石臼内的谷物。该槽碓（　　） A．机械效率可达100% B．是杠杆 C．机械效率可超过100% D．是热机 【巩固训练】（202