14.2 热机的效率 -2022-2023学年人教版物理九年级全册

第十四章 内能的利用 张凯 第2节 热机的效率 一、 复习提问 1.什么是热机？ 2.内能从何而来呢？ 可以利用内能做功的机械叫做热机。 燃料种类很多，煤炭、汽油、天然气等等，为什么火箭会使用氢来作为燃料呢？ 燃料燃烧提供内能 二、思考一下 燃料燃烧产生热量的多少和什么因素有关？ 1、5kg木柴和1kg木柴哪个完全燃烧时放出的热量多？ 2、1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？ 3、5kg的木柴完全燃烧和未完全燃烧放出的热量相同吗？ 质量、燃料的种类、燃烧程度 三、燃料的热值 一、定义：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． 二、热值的单位：焦每千克 或焦每立方米． 三、热值的单位符号：J／kg或 J／m3 ． 四、公式q=Q/m （固体） q=Q/V （气体） Q放＝mq Q放＝Vq 五、一些燃料的热值 现在你知道为什么火箭会使用氢来作为燃料了吗？ 四、热机的效率 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 燃料总能量中的：只有一小部分做了有用功 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。 一些设备的效率: 柴油机：30﹪~40﹪ 喷气式发动机：50﹪~60﹪ 蒸汽机: 6%~15% 汽油机: 20%~30% 热机的效率是热机性能的重要指标。 热机的效率高，在做功同样多的情况下， 就消耗更少的燃料，从而节约资源，减少污染。 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。 五、课堂小结 1.燃料的热值 2.热机的效率 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 q=Q/m （固体） q=Q/V （气体） 六、课堂练习 1.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 2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J 　　m = Q c(t -t0) 8.4×106 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃) 　　 = 　　 = 40 kg 3．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 七、课后作业 必做：整理知识点 选做：课后习题 $$