第14章 第2节 热机的效率(课件PPT)-【夺冠百分百】2024-2025学年九年级全一册物理新导学课时练（人教版）

第十四章　内能的利用 第2节　热机的效率 知识梳理 导学园地 1.燃料的热值 2.热机的效率 1.热机能量转化 2.热机在工作过程中存在很多能量损失,从任何一个方面加以改进,都可以提高热机的效率。 完全　 定义 某种燃料　　　　燃烧放出的热量与其质量之比  单位 焦每千克(J/kg) 公式 Q=qm(q为热值)或Q=qV 物理 意义 酒精的热值是3.0×107 J/kg,表示: 　　kg酒精　　　　　放出的热量是3.0×107　　　  定义 热机用来做　　　　的那部分能量与燃料完全燃烧放出的　　　　之比  公式 η=__________ 提高 效率 的途径 ①使燃料充分　　　　;②尽量减少各种　 ;  ③机件间保持良好的　　　　,从而减小　　　　  1　 完全燃烧 　J 有用功　 能量 　　 燃烧　 热量损失 润滑 摩擦 目录 上页 首页 下页 知识点一:燃料的热值 1.煤炭是一种重要能源,区别优劣煤质最科学的办法是检测其(　　) A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度 2.下列关于燃料热值的说法正确的是(　　) A.燃料完全燃烧时热值大,不完全燃烧时热值小 B.不同燃料的热值可能相同 C.固体燃料的热值一定大于液体燃料的热值 D.热值的单位是焦耳 名师点睛 ①燃料的热值是燃料本身的一种特性,与燃料的质量、是否完全燃烧均无关,因此它可以用来区分不同的燃料。 ②热值在数值上等于单位质量或体积的燃料完全燃烧放出的热量。 C B 目录 上页 首页 下页 知识点二:热机的效率 3.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燃料越多 C.热机的效率越高,说明做功越快 D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的 4.(教材P24图14.2-2改编)内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为(　　) A.7% B.28% C.31% D.34% 名师点睛 热机的效率是指用来做有用功的那部分能量与燃料燃烧放出的能量之比,在热机工作过程中,使燃料完全燃烧和减少额外功是提高热机效率的方法。 A D 目录 上页 首页 下页 知识点三:热效率的计算 5.顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,生动地呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸汽进行加热。若将2.5 kg的水加热到沸腾,水温升高了80 ℃[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q煤=3×107 J/kg],在此过程中,求: (1)水吸收的热量。 (2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量。 (3)需要完全燃烧煤的质量。 解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×80 ℃=8.4×105 J; (2)煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量:Q放===8.4×106 J; (3)根据Q放=mq可知,煤的质量:m煤===0.28 kg。 目录 上页 首页 下页 名师点睛 ①在计算热效率时,需要弄清楚哪部分为有效利用的能量,哪部分是总能量,再利用公式η=求解。 ②有些题目题干给出的热值的单位是焦每千克(J/kg),但燃烧的燃料是以体积计量的,要先根据密度公式计算出燃料的质量,再计算燃料完全燃烧放出的热量。 目录 上页 首页 下页 【基础巩固练】 1.2023年10月,神舟十七号载人飞船将航天员送入中国空间站。神舟十七号载人飞船使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢的(　　) A.热值大 B.沸点低 C.密度小 D.凝固点低 2.(核心素养·科学态度与责任)古语道:“人要实,火要虚。”此话的意思是做人要脚踏实地,才能事业有成;可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是(　　) A.增大可燃物的热值 B.降低可燃物的着火点 C.能使可燃物完全燃烧 D.提高可燃物的利用率 A D 目录 上页 首页 下页 3.汽车的发动机大多数是内燃机,内燃机是热机的一种。下列关于热机和环境保护的说法正确的是(　　) A.热机排出的尾气没有内能 B.热机的效率能达到100% C.热机的大量使用会造成环境污染 D.汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能 4.(核心素养·科学思维)如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比,甲汽油机(　　) A.热机效率较大 B.热机效率较小 C.产生的有用机械能较少 D.产生的有用机械能较多 5.人类发展史也是燃料的利用史,干木柴、煤燃烧时的放热本领不同,是因为它们的热值不同。完全燃烧0.05 m3的天然气可以放出　　　　J热量,若这些热量的42%被水吸收,则可以使5 kg的水温度上升　　　℃。[天然气的热值为4×107 J/m3,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]  C B 2×106 40 目录 上页 首页 下页 【素养提升练】 6.(核心素养·科学探究)为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失。 (1)实验前应先调整铁夹　　　　(选填“A”或“B”)的位置。  (2)实验中应控制燃料燃烧的　　(选填“时间”或“质量”)相同,根据　 　　　比较燃料燃烧放出热量的多少。  (3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙的图像(不计热量的损失),则可初步判断两种燃料的热值之比为　 。  (4)另一组的小华用图丙的两套完全相同的装置进行实验,比较不同物质的吸热能力,实验中c、d两种液体,若不计热量损失,c、d图像表示两种物质的比热容之比为　　　。  A　 质量 水升高的温度 3∶4 1∶4 目录 上页 首页 下页 7.(江西中考)如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5 kg,水的初温为20 ℃,当水刚好烧开时,共消耗了0.06 m3的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3]求: (1)0.06 m3的天然气完全燃烧所放出的热量。 (2)以上过程中,水吸收的热量。 (3)密闭的锅内水烧开时的温度。     解:(1)0.06 m3的天然气完全燃烧放出的热量: Q放=Vq=0.06 m3×4.0×107 J/m3=2.4×106 J; (2)水吸收的热量:Q吸=ηQ放=70%×2.4×106 J=1.68×106 J; (3)根据Q吸=cm(t-t0)可知,密闭的锅内水烧开时的温度为 t=+t0=+20 ℃=100 ℃。 目录 上页 首页 下页 $$