14.2　热机的效率课件- 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

第2节　热机的效率 物理 九年级全册 人教版 【易错警示】 热值是燃料的一种特性，其大小只与物质的种类有关，与燃料的质量、形态以及是否完全燃烧无关。 热机能量损失的主要途径：废气带走、热传递损失、机械磨损等。 热机工作的过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于100%。 【名题引路】 下列关于热机的说法中正确的是(　　) A．热机是把机械能转化为内能的机器 B．汽油机经过技术改进，效率可达百分之百 C．效率高的热机对燃料的利用率就高 D．使用热值大的燃料，热机就能提高其效率 解析：热机是利用燃料燃烧产生的内能对外做功的装置，是内能转化为机械能，故A错误；由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于100%，故B错误；热机效率反映了燃料的利用率，热机效率高的机器对燃料的利用率较高，故C正确；用热值大的燃料，燃烧等量燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定得到提高，故D错误。 答案：C 1．根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题。 (1)从表格中的数据可知不同燃料的热值____________。质量相同的四种表格中的燃料完全燃烧后，放出热量最少的是__________。 (2)酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示的物理意义是_____________________________________________。那么完全燃烧1 g的酒精可放出热量____________J。 (3)若质量为5 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是6×107 J，则这种燃料可能是__________。 一般不同 干木柴 酒精 汽油 煤油 1.2×107 3.0×107 4.6×107 4.6×107 干木柴 1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J 燃料的热值 3.0×104 干木柴 2．现有一瓶液体燃料，若倒掉一半后完全燃烧，则(　 　) A.热值减半，放出的热量减半 B．热值减半，放出的热量不变 C．热值不变，放出的热量减半 D．热值不变，放出的热量不变 C 3．某内燃机的能量流向图如图所示。则该内燃机的效率为(　 　) A.7% B．28% C．31% D．34% D 热机的效率 4．热机的效率是热机性能的重要指标。甲发动机的效率为37%，乙发动机的效率为33%。如果上述两款发动机工作时汽油均完全燃烧，下列表述正确的是(　 　) A.甲发动机消耗1 kg汽油获得的有用功更多 B．甲发动机消耗1 kg汽油释放的内能更多 C．甲发动机消耗1 kg汽油散失的内能更多 D．甲发动机工作时消耗的燃料一定更少 A 5．(多选)为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施能提高热机效率的是 ( 　　 ) A.让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B．尽量减少废气带走的热量 C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D．尽量增加热机的工作时间 ABC 6．很多出租车使用天然气代替汽油，某段时间一辆出租车消耗0.2 m3天然气，如果该出租车发动机的效率为20%，则得到的机械能为____________J。(天然气的热值为7×107 J/m3) 2.8×106 7．下列关于热值和热机效率的描述，正确的是　(　 　) A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 B 不能正确理解热值和热机效率概念 一、选择题 8．近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价出售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列哪个物理量(　 　) A.热值 B．比热容 C．温度 D．质量 A 9．如图所示是完全燃烧A、B两种燃料放出的热量与质量的关系图象，由图象可知，A、B两种燃料的热值大小关系是(　 　) A.qA＜qB B．qA＞qB C．qA＝qB D．无法比较 B 10． (2023·黔东南期末)(多选)为实现国家关于“碳中和”“碳达峰”目标，某汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。下列有关说法正确的是(　 　) A．发动机将内能转化为机械能的是做功冲程 B.尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 C.汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 ABD 二、填空题 11．(2023·荆州)某燃气热水器将20 L的水从20 ℃加热到70 ℃，完全燃烧了0.21 m3的煤气。水吸收的热量是____________J，该燃气热水器烧水的效率是________。[已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3，煤气的热值为4×107 J/m3]　 4.2×106 50% 12．一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1 200 r/min，它在每秒钟内做了______次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功2 300 J，工作1 min消耗0.1 kg汽油，则该汽油机的机械效率为________。(q汽油＝4.6×107 J/kg) 10 30% 三、计算题 13．(2023·兰州)一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间为1 h，消耗汽油10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380 N(汽油的热值q汽油＝4.6×107 J/kg)。求： (1)汽车行驶的速度。 (2)牵引力做功的功率。 (3)汽车发动机的效率。 解：(1)汽车行驶的速度：v＝ eq \f(s,t) ＝ eq \f(108 km,1 h) ＝108 km/h。　 (2)汽车沿平直公路匀速行驶受力平衡，牵引力F＝f＝1 380 N，牵引力做的功：W＝Fs＝1 380 N×108×103 m＝1.4 904×108 J，牵引力做功的功率：P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(1.490 4×108 J,1×3 600 s) ＝41 400 W。　 (3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq汽油＝10 kg×4.6×107 J/kg＝4.6×108 J，汽车发动机的效率：η＝ eq \f(W,Q放) ×100%＝ eq \f(1.4904×108 J,4.6×108 J) ×100%＝32.4%。 $$