14.2 热机的效率-【精品课】2023-2024学年九年级物理全一册精品课件（人教版）

热机的效率 第十四章 内能的利用 第2节 2023年“精品课”系列 复习： 1.什么样的机械叫热机？ 2.汽油机和柴油机的共同特点有哪些？ 3.用于做功的内能从何而来？ 思考：它们工作都需要什么？ 人类从燃料的燃烧中获取内能 气体燃料 液体燃料 固体燃料 天然气 汽油、煤油、柴油、液化气、酒精 木材、煤炭 能量转化：化学能转化为内能 燃料的分类 想一想：为什么现在很少看到有人用燃烧干木柴的方式做饭？ 想一想：用质量相同的木材、煤、液化石油气烧开水，结果是一样的吗？ 1kg木材 1kg煤 1kg液化石油气 分别用来烧水 烧开一壶水 烧开两壶水 烧开六壶水 燃料燃烧放出的热量和 有关 不同的燃料燃烧时 不同 放热能力 燃料的种类 想想议议 燃料燃烧时放出的热量还与哪些因素有关？ 燃料的种类 燃烧情况 燃料的质量 想想议议 燃料燃烧时放出的热量与哪些因素有关？ 猜想：...... 想想议议 燃料燃烧时放出的热量与 有关。 燃料的质量、种类、燃烧情况 你能比较酒精和煤油谁燃烧时的放热能力强吗？ 如何比较？ 3㎏的酒精完全燃烧放出的热量是9×107J 2㎏的煤油完全燃烧放出的热量是9.2×107J 比值法 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。 想一想 怎样表示燃料的这种性质呢？ ①定义：把某种燃料完全燃烧 与其 之比，叫做这种燃料的 。用字母 表示。 燃料的热值 q 放出的热量 质量 热值 q 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 q 热值 热值 q ③物理量及其单位 Q Q 固、液体燃料 气体燃料 一些燃料的热值表（单位：J/kg） 1、不同物质的热值一般相同，有没有不同物质的热值相同的？ 2、哪种物质的热值最大 ？它是多少？表示的物理意义是什么？ 思考： 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。 燃料热值的高低是衡量燃料优劣的重要标准 为什么发射火箭要用氢做燃料？ 想一想 液态氢气储罐 长征五号运载火箭，采用液氢液氧发动机 为什么发射火箭要用氢做燃料？ 想一想 ①计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？（氢气热值1.4×108J/kg ） ②若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？（干木柴热值1.2×107J/kg） Q氢放 =q氢m氢 = 1.4×108J/kg×10×103 kg = 1.4×1012J 　大约需要120吨的干木柴。 m木 发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有 ，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。 较大的热值 利用家用天然气灶，把质量为1㎏的水，从室温25℃加热至100℃，加热前，天然气表示数为710.870m³，当温度达到100℃时停止加热，天然气表示数为710.884m³。（天然气的热值是3.8×107J/m³） （2）这些天然气完全燃烧放出的热量是多少J? 这些热量被水全部吸收了吗？ 问题：（1）此过程消耗多少煤气？ （3）水吸收的热量为多少？ 探究思考 （4）没有被水吸收的那部分能量去哪里了？ V=0.014m³ Q放=5.32×105J Q吸=3.15×105J 一.煤气不可能全部燃烧； 想一想 烧水时，水为什么不能吸收煤气燃烧放出的全部热量？ 二.高温的烟气带走了一部分热量； 三.煤气灶散热也会消耗一部分热量； 在实际使用中，燃料燃烧释放出的热量比计算出的热量小，而有效利用的热量又比释放出来的热量小。 四.一部分热量直接散失掉 利用家用天然气灶，把质量为1㎏的水，从室温25℃加热至100℃，加热前，天然气表示数为710.870m³，当温度达到100℃时停止加热，天然气表示数为710.884m³。（天然气的热值是3.8×107J/m³） 探究思考 （5）天然气完全燃烧放出的热量的有效利用率是多少？ 天然气完全燃烧放出的热量：Q放=5.32×105J 水吸收的热量：Q吸=3.15×105J Q放 Q吸 = 5.32×105J 3.15×105J = 60％ = 热效率 1