14.2热机的效率 课件 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

课题2　热机的效率 1.从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同,建立热值的概念。 2.能简单计算燃料燃烧放出的热量。 3.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机效率。 课前一问 内燃机中的燃料是否能完全燃烧? 答案:完全燃烧是不可能的。 知识点一　燃料的热值 重点整理 1.定义:某种燃料　 　放出的热量与其　 　之比,用符号q表示。   2.大小:在数值上等于　　kg某种燃料　 　放出的热量。   3.单位:　 　。  4.气体燃料的热值在数值上等于在标准状态下1 m3燃料完全燃烧放出的热量,单位:　 　。  完全燃烧 质量 1 完全燃烧 J/kg J/m3 【注意】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,是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积以及是否完全燃烧无关。 典型例题 例1　下列关于热值的说法,正确的是(　　) A.使燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.1 kg汽油比100 g汽油热值大 C.燃料燃烧放出的热量越多,热值一定越大 D.热值只与燃料的种类有关 D 例2　我国成功发射了“神十”载人飞船。下列说法正确的是(　　) A.在“神十”随火箭升空的过程中,机械能转化为内能 B.火箭的发动机选用液态氢作燃料,主要是因为氢具有较大的比热容 C.穿越大气层时,“神十”和火箭克服摩擦,将机械能转化成内能 D.“神十”和火箭升空的过程中,机械能的总量不变 C 举一反三 1.关于燃料的热值,下列说法中正确的是(　　) A.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 B.燃料的热值跟燃料的质量成正比 C.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 D.热值是一个确定的值,跟燃料的种类及燃料燃烧的充分程度有关 A 2.“西气东输”工程已全线竣工,输送的燃料为天然气,这是利用了天然气　 　较大的特性,而且使用天然气时对环境无污染。使用天然气做饭,要想把2 kg、20 ℃的水烧开,水吸收的热量为　 　J。天然气用掉一部分后,剩余天然气的热值　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。[已知气压为1个标准大气压,水的比热容为c水=4.2 ×103 J/(kg·℃)]  热值 6.72×105 不变 知识点二　热机的效率 重点整理 1.定义:用来做　 　的那部分能量,与燃料　 　放出的能量之比,叫做热机的效率。  2.公式:　 　。  【注意】热机效率反映的是热机对能量的利用率,它没有单位且总小于1;热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关。 有用功 完全燃烧 典型例题 例1　关于热机的效率,下列说法正确的是(　　) A.使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率 B.热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C.热机的效率越高说明做功越快 D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越 A 例2　如图所示为内燃机的能量流向图,热机效率η等于(　　) B 例3　可燃冰将成为未来主要替代能源。已知1 dm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为6.72×106 J。求:[气压为1标准大气压,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)] (1)可燃冰的热值; (2)若这些热量全部被水吸收,可以使多少千克的水从20 ℃加热至 沸腾? 举一反三 1.甲、乙两台柴油机,甲的效率低于乙的效率,下列有关判断正确的是(　　) A.甲的功率大于乙的功率 B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料 C.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大 D.工作相同时间,甲消耗的燃料一定比乙少 C 2.如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是 (　　) A.25% B.35% C.40% D.75% B 3.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10 L水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6 min内完全燃烧了0.3 kg的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),水的密度为1.0× 103 kg/m3,煤的热值约为3×107 J/kg。求: (1)煤完全燃烧产生的热量; 解:(1)Q放=mq=0.3 kg×3×107 J/kg=9×106 J; (2)经过6 min的加热,水所吸收的热量; (3)煤炉烧水时的热效率。 解:(2)水的体积V=10 L=10 dm3=0.01 m3, 水的质量m=ρV=1×103 kg/m3×0.01 m3=10 kg, Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(80 ℃-20 ℃) =2.52×106 J; 基础题 1.如图