14.2 热机的效率（课件）-【教学无忧】2023-2024学年九年级物理全一册同步精品备课（人教版）

14.2 热机的效率 人教版九年级全一册 第十三章 内能 老师： 授课时间： 课堂导入 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 燃料燃烧时放出的热量还与哪些因素有关？ 课堂导入 燃料燃烧时放出的热量与哪些因素有关？ 燃料的种类 燃烧情况 燃料的质量 猜想：...... 燃料燃烧时放出的热量与 有关。 燃料的质量、种类、燃烧情况 课堂导入 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 一、燃料的热值 怎样表示燃料的这种性质呢？ 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。 2.物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 3.符号：q 4.公式： q= Q放 m 其中，Q放-燃料完全燃烧放出的热量（J）；m-燃料质量（kg）；q-燃料的热值（J/kg）。 燃料燃烧放出热量的计算： Q放= qm 一、燃料的热值 固体燃料、液体燃料的热值以“J/kg”为单位，而气体燃料的热值以“J/m3”为单位，因此，计算公式略有差异：Q=mq适用于固体、液体燃料放热计算，Q=Vq适用于气体燃料的放热计算，其中V为气体燃料的体积。 对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：“某种燃料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”。 一、燃料的热值 燃料 热值q/(J·kg-1) 燃料 热值q/(J·kg-1) 燃料 热值q/(J·m-3) 干木柴 1.2×107 酒精 3.0×107 氢气 1.26×107 烟煤 2.9×107 柴油 4.3×107 天然气 3.3×107 无烟煤 3.4×107 汽油 4.6×107 液化气 4.9×107 焦炭 3.0×107 煤油 4.6×107 木炭 3.4×107 石油 4.4×107 煤气 1.8×107 常见燃料的热值 不同燃料的热值一般不同，热值是燃料本身的特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系 二、热机的效率 请思考汽油机的运转过程中，燃料放出的能量是否全部用来对外作功了？ 燃料燃烧 有用机械能 废气损失 散热损失 机械损失 1.尽可能使燃料充分燃烧； 2.尽量减小各种热量损失； 3.机件间保持良好的润滑以减小摩擦。 提高热机效率的主要途径： 二、热机的效率 1. 热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。 2. 热机效率的计算公式为 3、热机工作时，真正转化为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分， 所以任何热机的效率都不可能达到100%。 二、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% 课堂小结 热机的效率 ①分类：固体燃料、液体燃料、气体燃料. ②燃料燃烧过程中化学能转化为内能. ①定义：燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量之比. 是燃料的一种特性. ②公式：固体q 气体q ③单位：焦/千克（J/kg）、焦/米3（J/ m3 ） ①热机的效率：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. ② 公式：η ③提高热机效率的方法：利用废气的能量、 减少机械摩擦、尽量使燃料充分燃烧. 燃 料 热 值 热机的效率 课堂练习 1．下列关于热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分热值越大 B．2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大 C．1kg煤燃烧放出3×107J的热量，则煤的热值为3×107J/kg D．热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同 D 【解析】AB．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故AB错误；C．由于不确定燃料是否完全燃烧，故C错误；D．热值是燃料的一种特性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，故D正确。故选D。 课堂练习 2.（2021·湖南郴州市）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2×103J/（kg℃，酒精的热值为q=3×107J/kg]。则（ ）。 A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%； B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%； C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%； D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4% 【解析】A