14.2 热机的效率 -2023-2024学年人教版物理九年级

14.2 热机的效率 1 燃料燃烧是一种化学变化，燃料的化学能转化为内能 新 课 引 入 2 1.你知道常见的燃料有哪些，它们分别属于哪一类？ 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。 固体燃料 气体燃料 液体燃料 思考讨论 3 2.根据你的经验，相同质量的不同燃料，完全燃烧时放出的热量是不是相同？这说明了什么？ 为比较质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量是否相同 热值 根据生活实验发现：1kg的煤燃烧释放出的热量比1kg木柴燃烧放出的热量多。 由此可见：质量相同的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。 不同燃料燃烧时放热本领是不同的。 4 　　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。 1．热值 （q） （1）定义 （2）单位 （3）计算公式 （适用固体和液体燃料） （适用气体燃料） 1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量 一、燃料的热值　 5 　　请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。 2．了解燃料的热值表 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）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。 6 我们已经知道：氢的热值是1.4×108J/kg，物理意义是：1kg氢完全燃烧时放出的热量是1.4×108J。 10kg氢完全燃烧放出的热量 知道了氢的热值是1.4×108 J/kg ，你能根据它的物理意义，计算出10 kg的氢完全燃烧放出的热量吗？ 提炼 公式 放出的热量=热值×质量 =1.4×108 J/kg× 10kg =1.4×109J Q放= qm 二、热量计算 7 典型例题 　　例1：已知无烟煤的热值为3.4×107 J/kg ，则10kg无烟煤完全燃烧放出多少焦耳的热量？ 　　练习：已知干木柴的热值为1.2×107J/kg ，则完全燃烧多少干木柴可获得1.44×1012 J的热量？ =3.4×107 J/kg× 10kg =3.4×108J 解：需要干木柴 解：10kg无烟煤完全燃烧放出的热量 Q放= qm 8 例2、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？ 解：氢的热值是1.4×108 J/kg 解：干木柴的热值1.2×107 J/kg Q 放= qm =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 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。 典型例题 9 用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？ 燃料的 内能 ④燃料不能完全燃烧 ① 散热 ②加热煤气灶壁 水吸收 的热量 ③ 加热水壶 三、热机的效率　 　　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，叫做热机的效率。 10 内燃机中能量损失： 　　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。 ④燃料不能 完全燃烧 有用机械能 燃料的 内能 ②克服机器的摩擦 ① 散热 ③ 废气带走 11 常见热机的效率 ？ 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% 12 提高热机效率的途径 ①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，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。　　 13 1．对于燃料的热值，下列说法中正确的是 (　　 ) 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1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 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 2 ．烟煤的热值比木炭的小，这表示（ ） A ．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少 B ．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多 C ．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少 D ．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多 D 当 堂 达 标 14 3．下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ） A．减少各种热损失 B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦 C．充分利用废气的能量，如建热电站 D．采取少消耗总能量的办法 D 4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。 35% 15 5.小明某次用火炉烧水时，共消耗了2kg