14.2热机的效率 课件-2023-2024学年人教版物理九年级全一册

14.2热机的效率 1．燃料的热值 (1)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．热值的单位是  　J/kg　 ⁠，热值表示燃料在完全燃烧时把化学能转化为内能的本领大小． (2)燃料完全燃烧放热的计算公式：Q放＝  　qm(或qV)　 ⁠． 完全　 之比　 J/kg　 qm(或qV)　 知识梳理 2．热机的效率 (1)热机工作时，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．热机效率的计算公式：η＝  　　 ⁠． 有用功　 完全燃 烧　 　 (2)在设计和制造热机时，要不断改革和创新，以减少各种能量  　损失　 ⁠．在热机的能量损失中，  　废气　 ⁠带走的能量最多． 说明：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，有用功与总能量的比值  　小于　 ⁠1，即热机效率总  　小于　 ⁠100%. 损 失　 废气　 小于　 小 于　 ⁠ ⁠ 燃料的热值 例1　下列关于热值的描述，正确的是(　A　) A．燃料的热值跟燃料燃烧情况无关 B．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 C．热值是燃料燃烧放出的热量与质量的比 D．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 A 知识点突破 例2　某学校锅炉用天然气做燃料给水加热．已知天然气的热值为4.0×107 J/m3，不计热量损失．求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得多少热量？ 解：(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以释放的热量 Q放＝qV＝4×107 J/m3×4.2 m3＝1.68×108 J 答：(1)完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得1.68×108 J的热量； (2)这些热量可以使1 000 kg的水从30 ℃升高到多少？ 解：(2)在不考虑热损失的情况下，Q吸＝Q放 所以，水升高的温度Δt＝＝＝＝40 ℃ 水的末温t＝t0＋Δt＝30 ℃＋40 ℃＝70 ℃. 答： (2)这些热量可以使1 000 kg的水从30 ℃升高到70 ℃. ⁠ 热机的效率 例3　为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是(　D　) A．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 B．尽量减少热机内部各部件间的摩擦 C．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 D．尽量增加热机的工作时间 D 例4　氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在很多城市投放使用．氢的热值为1.4×108 J/ kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)．若燃烧0.5 kg的氢燃料可以使氢燃料公交车做功4.2×107 J，则氢燃料公交车的效率为多少？ 解：燃烧0.5 kg的氢燃料放出的热量 Q放＝mq＝0.5 kg×1.4×108 J/kg＝7×107 J 公交车的效率η＝＝＝60%. 答：氢燃料公交车的效率为60%. ⁠ 1．关于燃料的热值，以下说法中正确的是(　A　) A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关 B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值 C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大 D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 A 课堂练习 2．关于热机效率，下列说法中正确的是(　D　) A．燃烧更多的燃料可以提高效率 B．使用优质燃料可以提高热机效率 C．合理改进热机，热机效率可能达到100% D．减少各种热损失可以提高热机效率 D 3．火箭加注的燃料是液态氢，这是因为液态氢的  　热值　 ⁠大．如图所示为汽油机能量流向图，该汽油机的效率是  　30%　 ⁠． 热值　 30%　 4．用燃气灶烧水时，燃烧0.04 m3的天然气，可以使5 kg的水从20 ℃升高到100 ℃.已知．c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝7.0×107 J/m3.求： (1)这些天然气完全燃烧放出的热量Q放是多少？ 解：(1)天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝Vq＝0.04 m3×7.0×107 J/m3＝2.8×106 J 答：(1)0.04 m3天然气完全燃烧放出的热量为2.8×106 J； (2)水吸收的热量Q吸是多少？ 解：(2)水吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.68×106 J 答：(2)水吸收的热量为1.68×106 J； (3)燃气灶的效率是多少？ 解：(3)燃气灶的效率 η＝＝＝60%. 答：(3)燃气灶的效率为60%. 1．汽车油箱中的汽油用去一半后，剩余汽油的密度、比热容和热值(　A　) A．均不发生改变 B．热值变为原来的