14.2热机的效率- 2024-2025学年人教版初中物理九年级全一册

第十四章 内能的利用 第 2 节 热 机 的 效 率 在日常生活、生产中，我们可以从哪里获得内能？ 干木柴 煤炭 石油 天然气 煤 石油 可燃冰 稻草 酒精 沼气 天然气 氢气燃烧 蜡 说一说你知道的燃料有哪些？ 一、燃料的热值 想想议议1： 燃料可以怎么分类？ 可以分为固体燃料、液体燃料、气体燃料 想想议议2： 烧一壶同样的开水，使用不同的燃料时，所消耗的燃料的质量一样吗？ 烧开同一壶水时，使用不同的燃料时，消耗的燃料的质量不同。 想想议议3： 这说明了什么？ 相同质量的不同燃料，完全燃烧时所放出的热量不一样。 经验告诉我们，等质量的不同燃料，充分燃烧时，有的燃料放出的热量多，有的燃料放出的热量少。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。 1．热值 （1）定义 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。 （2）物理意义 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 （3）单位 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。 2．了解一些燃料的热值 请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。 为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 想一想： 我国的长征十一号运载火箭 3．有关燃料燃烧放热的计算 根据教材内容，请你归纳出计算燃料完全燃烧所放出热量的计算公式 Q= qm 燃料的热值 燃料的质量 气体燃料 Q=qv 燃料的体积 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？ 氢的热值是1.4×108 J/kg 放出热量 Q = qm =1.4×108J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 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？ 干木柴的热值1.2×107 J/kg 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。 m= Q / q =1.4×1012 j/1.2×107 j/kg =1.2×10 5 kg 注意：热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关。 二、热机的效率 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？ 想一想： 做有用功的能量E4 燃料完全燃烧放出的能量E 废气带走的能量E1 机械损失的能量E2 散热损失的能量E3 1．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。 二、热机的效率 思考：说出机械效率的计算公式。 η= W有/W总×100％ 2.热机效率的计算公式： η=E有/Q放×100％ 内燃机的效率： 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% 4.提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）热机的效率是热机性能的重要指标 （2）提高效率的途径 提高燃料利用率， 使燃料充分燃烧 改进热机，减少各种能量损失 利用废气的能量 1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（ ） 练一练： 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 D 2. 关于热机效率，下列说法正确的是（ ） A．热机效率越高，即热机做的有用功多 B．热机效率越高，即热机的功率越大 C．要提高热机效率，就要尽量增加各种能量损失，并且要保证良好的涧滑 D．提高热机效率，有利于环保减排 D 2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106J m = Q c(t -t0) = 8.4×106 J 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃) = 40 kg 解： $$