14.2热机的效率 -2023-2024学年人教版物理九年级上学期

14.2热机的效率 知识讲解 知识点一：燃料的热值 1.燃料燃烧过程中的能量转化：燃料燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，物体的化学能转化为周围物体的内能。 2.燃料的热值： ①意义：不同的燃料燃烧时放出能量的本领不同，在物理学中就用热值来表示燃料燃烧时放热本领的大小。 ②定义：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。用符号“q”表示。③热值的单位 J/kg ，读作焦耳每千克。还要注意，气体燃料有时使用J/m3，读作焦耳每立方米。 知识点二：热机效率 1.燃料的有效利用：影响燃料有效利用的因素：a燃料不完全燃烧，b燃料散失很多，只有少部分被利用。 2.热机的能量流图：如图所示是热机的能量流图：由图可见，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。 ( ) 3.定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，称为热机效率。 4.公式：η= E有/Q放 。式中，E有为做有用功的能量；Q放为燃料完全燃烧释放的能量。 5.提高热机效率的主要途径： ①改善燃烧环境，使燃料尽可能充分完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。 ②尽量减小各种热散失。 ③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 ④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。 当堂测试 一、单选题 1．一台柴油机，一定质量的柴油完全燃烧时，放出了7.5×108J的热量，其中有5.25×108J的能量以各种形式损失掉了，可知该柴油机的效率是：（　　） A．30% B．40% C．48% D．60% 2．关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容小 B．火箭一般用液态氢做燃料，是因为液态氢的热值小 C．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D．六月栀子花飘香，说明分子在永不停息地做无规则运动 3．以下说法不正确的是（　　） A．物体放出热量，温度不一定降低 B．物体的机械能越大，它的内能也越大 C．热值与燃料是否完全燃烧无关 D．热量也可以从内能小的物体传递给内能大的物体 4．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（　　） A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关 B．燃烧2kg某种燃料放出的热量，则这种燃料的热值为 C．燃料的质量越大，热值越大 D．燃料燃烧不完全时热值会变小 5．下列说法正确的是（　　） A．燃料的热值越大，热机的效率就越高 B．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 C．物体的内能增加，温度不一定升高 D．炎热的夏天在教室内洒水感觉凉爽，是因为水的比热容较大 6．下列说法正确的是（　　） A．初冬树上霜的形成是凝固现象 B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大 C．划燃火柴，是利用热传递的方法使火柴头温度升高 D．喷洒消毒液后，能闻到消毒液气味，是扩散现象 7．一桶水用去一半，剩下的半桶水不变的物理量是（　　） A．热值，内能 B．比热容，密度 C．质量，体积 D．热量，温度 二、填空题 8．某型号汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，则2kg汽油其完全燃烧（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是___________J。 9．汽车发动机上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的___________的性质。如果散热器中装有10kg的水，在温度升高50℃的过程中，水吸收的热量是___________J；这些热量相当于完全燃烧___________kg的天然气放出的热量。［天然气的热值为7×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）］ 10．食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，这种过程没有火焰，但化学能同样可以转化为内能，因此人的体温保持在37℃左右。某种巧克力的营养成分表上标有“1.8×106J/100g”，该标识的含义与热值的含义相同，请写出该标识的含义是_________。 三、实验题 11．如图所示，某小组同学深用相同的器材组装了甲乙、两三个实验装置，其中，燃料的质量均相等都为10g．烧杯中a、b两种液体的质量和初温也相同，当燃料燃尽时，立即读取相应温度什的读数，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙． (1)选择甲、丙两个实验装置可以探究比较_____． (2)当燃料燃尽时，通过读取的温度计示数可以判断_____的比热容较小（选填“a”或“b”） (3)为比较两种燃料的热值，应选择_____两图进行试验，燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1_____q2（选填“＞”，“＝”，“＜”） 四、作图题 12．请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关