14.2 热机的效率 课件 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

热机的效率 第十四章 第２节 课前回顾： 1.什么样的机械叫做热机？ 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？ 柴薪 煤炭 石油 天然气 从哪里获得内能？　 固体燃料 液体燃料 气体燃料 　　不同燃料的放热情况相同吗？ 　　等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。 一、燃料的热值　 1.如果质量都为10kg相同木柴、煤炭完全燃烧，谁放出的热量最多?谁放出的热量本领强呢？ 燃料 10kg物质完全燃烧放热/J 干木柴 1.2X108 煤炭 2.9X108 　　不同燃料的放热情况相同吗？ 一、燃料的热值　 2.如果质量为10kg的木柴完全燃烧放出的热量是1.2X108J、5kg的酒精完全燃烧放出的热量是1.5X108J，谁放出的热量最多?谁放热本领强？如何比较？ 我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 　　 　　国际单位：焦每千克；符号：J/kg。 　　气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。 一．热值（燃料放出热量的本领） 1、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。 3、单位 只与燃料的种类有关，与完全放热无关 2、公式： q=Q/m (固态、液态) q = Q/V (气态） 　请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。 2．了解燃料的热值表 　　为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 3．有关燃料燃烧放热的计算 想一想 　　 干木柴放热Q2=Q1=1.4×1012 J 　　 氢气完全放出热量: Q1 = m1q1= 10×103 kg× 1.4×108 J/kg=1.4×1012 J 需要干木柴 　　1.多少吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。(氢的热值是1.4×108 J/kg、干木柴的热值1.2×107 J/kg) 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 二、热机的效率　 1.用煤气烧水时，煤气能完全燃烧吗？ 2.煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？ 3.在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？ 4.燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 水吸收的热量只占煤气放出热量的一部分，所以，在烧水的过程中，被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出能量的比值，称为热效率。 　　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。 无用的机械 能 有用机械能 二、热机的效率　 燃气内能 损失的内能 热机也有类似的情况:在内燃机中,燃料燃烧产生的能量到哪里去了呢?热机是将内能转化为机械能的装置,在这个情景中,真正转变为对外做有用功的能量只占燃料燃烧时所释放能量的一部分。所以: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。 蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为 20%~30% 柴油机的效率为30%~45% （1）热机的效率是热机性能的重要指标 2．提高热机效率，节约能源，减少污染 （2）提高效率的途径 　　 燃料充分燃烧； 　　 减少零部件摩擦带来的能量损失； 　　 减少废气带走的能量。 　　3．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·℃)。 练一练 　　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 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 　　4. 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．提高热机效率，有利于环保减排 C D 练一练 　　5．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。 35% 练一练 6、某家用燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到