14.2 热机的效率-2023-2024学年人教版物理九年级上学期

第十四章内能的利用 第二节热机的效率 考点一：热值的概念 1.不同燃料释放热量的能力是不一样的。 2.比较燃料释放热量的能力的方法：①取质量相同的不同燃料，让它们完全燃烧，比较释放热量的多少；②让不同燃料释放出相同的热量，比较它们燃烧质量的多少。 3.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，用q表示，热值的单位是J/kg、J/m3。 4.我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 物理意义: 表示不同燃料完全燃烧时放热的能力 例如酒精的热值是3.0×107 J/kg，代表的物理意义是1 kg的酒精完全燃烧释放的热量是3.0×107 J。 燃料完全燃烧放出的热量（J） 燃料质量（kg） 燃料的热值（J/kg） q = 1.认识热值定义时，不要漏掉“完全”这一条件。 2.热值反映了燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的大小。 3. 热值是燃料本身的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小，也就是说，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系. 4. 气体燃料的热值 ，热值单位为“J/m3”；气体燃料完全燃烧放出的热量Q=qV。 5.注意区别热值和比热容。 热值与比热容的对比 热值 比热容 定义 某种燃料完全燃烧放出的热量与质量之比 某种物质温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比 单位 J/kg（J/m3） J/（kg·℃） 对象 燃料 所有物质 甲、乙两种燃料完全燃烧时，甲放出的热量较多，那么（ ） A.甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值 B.甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量 C.甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大 D.甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小 解析： Q放的大小与质量m和燃料的热值q都有关，即Q放=mq，因此，甲放出的热量较多，其质量和热值不一定大，但是质量和燃料热值的乘积一定大，故应选D. × D × × √ 考点二：热机效率 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.提高热机效率的方法： ①使用上，正确使用、保养，保证良好的润滑； ②在设计和制造上，不断改进和革新； ③使运动零件之间的间隙得当； ④设法利用废气带走的能量。 做有用功的能量 燃料完全燃烧放出的能量 热机的效率   考点二：热机效率 热机的效率能达到100%吗？为什么？ 　　不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。 完全燃烧125mL的酒精能放出多少热量（酒精的热值为3.0×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）？若放出的热值42%被水吸收了，（c水＝4.2×103J/（kg•℃）并且水的温度由25℃升高到35℃，求水的质量。 解：（1）完全燃烧酒精的体积： V酒精＝125mL＝125cm3＝1.25×10﹣4m3， 根据ρ＝ 可得，酒精的质量： m酒精＝ρ酒精V酒精＝0.8×103kg/m3×1.25×10﹣4m3＝0.1kg， 酒精完全燃烧放出的热量： Q放＝m酒精q＝3.0×107J/kg×0.1kg＝3.0×106J； 解：（2）根据题意可知： Q吸＝ηQ放＝42%×3.0×106J＝1.26×106J， 根据Q吸＝cm（t﹣t0）可得，可加热水的质量： m水＝ ＝ ＝30kg。 完全燃烧125mL的酒精能放出多少热量（酒精的热值为3.0×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3）？若放出的热值42%被水吸收了，（c水＝4.2×103J/（kg•℃）并且水的温度由25℃升高到35℃，求水的质量。 考点三：综合计算 考点四：热值实验 三克油！ $$