14.2 热机的效率2023-2024学年人教版九年级全一册物理

人教版九年级全一册物理上册 14.2 热机的效率 思考讨论： 1.你知道的燃料有哪些？ 2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少？ 不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？ 　　经验告诉我们，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。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 想想议议 君子成人之美，不成人之恶 一、燃料的热值 1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。 物理意义：1kg(m3)某种燃料完全燃烧放出的热量 符号：q 单位：焦每千克（焦每立方米），符号：J/kg（J/m3） 2、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）、是否完全燃烧无关 君子成人之美，不成人之恶 观察热值表，你有什么收获？（信息、物理含义） 煤油 4.6×107 木炭 3.4×107 汽油 4.6×107 无烟煤 3.4×107 氢气 14.3×107 石油 4.4×107 焦碳 3.0×107 天然气 4.4×107 柴油 3.3×107 烟煤 2.9×107 煤气 4.2×107 酒精 3.0×107 干木柴 1.2×107 气体 液体 固体 常用燃料的热值（单位：J/kg） 想一想 关于燃料的热值正确的是（ ） A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B．燃料的热值与燃料的种类有关 C．燃料的热值与燃料的多少有关 D．燃料的热值与上面三个因素都有关 解析：选B.热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。 B 君子成人之美，不成人之恶 下面说法不正确的是（ ） A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的 C．l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施 解析：选C. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错。 C 二、热量的计算 （1）固体或液体燃料： Q放 = mq （2）气体燃料：Q放 = Vq 君子成人之美，不成人之恶   请仔细观察图片： 君子成人之美，不成人之恶 燃料完全燃烧放出的能量 废气带走的能量 散热、克服摩擦损失 机械能 想一想 内燃机中燃料释放的能量都到哪里去了？ 废气带走 机件发热散失 机件摩擦损失 燃料燃烧产生能量 在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多。 设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 做有用功 燃烧不完全 13 13 三、热机的效率 热机效率：我们把热机转化成的机械能和燃料完全燃烧后放 出的能量之比   或 君子成人之美，不成人之恶 燃料的热值 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成。在国际单位制中，热量的单位是焦耳，质量的单位是千克，则热值的单位是焦每千克，符号是J/kg。 15 热机的效率 燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。例如，用煤烧水，有效利用的热量只是被水吸收的热量。高温的烟气带走了相当一部分热量，还有一部分热量直接散失掉了。 君子成人之美，不成人之恶 16 热机 通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源上改造的潜力很大。例如，取暖用的小型锅炉，如果把煤磨成煤粉或煤粒，从而加大与氧气的接触面积，再把空气吹进炉膛，就会比煤块燃烧得更充分，从而提高燃料的利用率。 君子成人之美，不成人之恶 17 热机 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？ 思考： 对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还有相当一部分能量散失了。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，叫作热机的效率。 【解析】 君子成人之美，不成人之恶 18 热机的效率 蒸汽机的效率很低，只有6%~15%。内燃机中，燃料是在汽缸内部燃烧的，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，所以内燃机的效率比蒸汽机的高。汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率为30%~45%。 君子成人之美，不成人之恶 19 热机的效率 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，从而节约能源，减少污染。在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量损失，提高效率。 君子成人之美，不成人之恶 20 热机的效率 讨论交流： 汽车工作时，能不能将气缸里