14.2热机的效率 -2023-2024学年人教版物理九年级上学期

热机的效率 第十四章 第２节 复习提问 1、热机及热机的工作原理 2、汽油机的构造和工作过程 3、柴油机的构造和工作过程 4、柴油机与汽油机工作过程的异同点 柴薪 煤炭 石油 天然气 从哪里获得内能？　 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。 固体燃料 液体燃料 气体燃料 燃料可分为三种 〖请你说说〗 日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。 干木柴 烟煤 汽油 学习目标 认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。 2.认识热机的效率，能计算热机的效率。 　　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。 一、燃料的热值　 想想议议 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。 1 ．热值定义 2 ．物理意义 3 ．表达式： 表示燃料放出热量的本领的大小。 符号：q 热值大，放出热量的本领大，但放出的热量不一定多。 固体和液体 q=Q/m 部分气体 q=Q/v 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 　　国际单位：焦每千克；符号：J/kg。 　　气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。 单位意义：1kg的物体完全燃烧释放出的热量。 4．单位 例：干木柴的热值1.2×107 J/kg的意义？ 了解燃料的热值表 5.因素：热值只与燃料的种类有关,物质的一种特性。 与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。 　　为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 3．燃料燃烧放热的计算 想一想 放出热量 = 热值×质量 Q=mq 　　根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？ 　　再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？ 　　氢的热值是1.4×108 J/kg 　　干木柴的热值1.2×107 J/kg 放出热量Q = q×m =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 需要干木柴 　　约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。 讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？ 由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量 燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放 机械传热损失一部分能量 　有用的机械能 废气排出带走的能量 热机中燃料释放能量的主要走向示意图 　　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？ 无用的机械 能 有用机械能 二、热机的效率　 想一想 燃气内能 废弃带走和 损失的内能 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% 热机的效率是热机性能的重要指标 热机的效率是热机性能的重要指标 Q有 Q放 2 ．公式η= 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。 1．热机的效率： 3．物理意义： 热机效率表示使用热机时对燃料的利用率。 提高热机效率，节约能源，减少污染 想一想 热机的效率为什么不能达到100%？ 1.燃料燃烧不完全 2.排出的废气温度过高 3.机件散热损失 4.克服机件摩擦 怎样提高热机的效率？ 使燃料充分燃烧; 尽量减少各种热量损失； 在热机的设计和制造上采用先进的技术； 注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 议一议 环境保护 热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题： 例1、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功__________J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg） 例2、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升高到多少度？ 6.6×107 1.98×107 4.2×106J 30℃ 什么是燃料的热值？ 燃料完全燃烧时放出热量如何计算? 提高热机的效率与节能环保 课堂小结 C 　　1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　　 ) 　　A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 　　B．燃料没燃烧时就没有热值 　　C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值， 跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关 　　D．容易燃烧的燃料热值一定大 练一练 　　2．已知干木柴的