14.3 热机的效率(培优教学课件)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-07
|
63页
|
1035人阅读
|
45人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 热机的效率 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 热机 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 125.07 MB |
| 发布时间 | 2026-07-07 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58684680.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理课件聚焦“热机的效率”,核心知识点为燃料的热值及热机效率。通过“热机燃料能否完全利用”和“火箭为何用液态氢”的问题导入,衔接内能与热机知识,构建从现象到概念的学习支架。
其亮点是以科学思维(类比密度建立热值概念)、科学探究(分析煤气灶能量损失)和科学态度(热机发展史与零碳内燃机案例)为核心,结合视频动画、分层例题及结构化小结,助力学生深化能量观念,教师可高效开展素养导向教学。
内容正文:
人教版 九年级全一册
14.3 热机的效率
第十四章
内能与热机
导入新课
热机中燃料燃烧释放的
热量能被完全利用吗?
热机工作时需要消耗煤、汽油、柴油等燃料,对外做功的目的是将燃料中的化学能转化为机械能。
想一想:
飞机发动机
导入新课
为什么不用汽油、柴油做火箭燃料可以吗?
发射人造卫星、宇宙飞船所用的火箭要用液态氢、氧做燃料。
液态氢、氧存储罐
学习目标
物理观念 从能量转化和转移的角度认识燃料的热值以及热机的效率。
科学思维 通过讨论燃料热值和热机效率等问题,发展解释和交流能力。
科学探究 通过观察和分析生活中的实例,发现内能利用的效率问题,能基于事实和证据作出解释, 发展利用证据分析问题的能力。
科学态度
与责任 通过学习,体会节约能源与保护环境的重要性,具有可持续发展的意识。
重点难点
重点 燃料的热值;热机的效率。
难点 热机的效率。
学习内容
1. 燃料的热值
2. 热机的效率
3. 课堂小结
4. 练习与应用
5. 提升训练
一、燃料的热值
第3节 热机的效率
一、燃料的热值
汽油燃烧,释放内能,
转化为车的机械能
1. 燃料
(1)燃料的种类:固体燃料有木柴、煤炭等;液体燃料有汽油、柴油、酒精灯;气体燃料有煤气、天然气等。
人类在原始社会
用燃料柴薪取暖
用天然气燃烧烧饭
想一想,你见过的燃料有哪些?
一、燃料的热值
(2)燃料燃烧时能量的转化
燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能。
喷气式飞机发动机用航空煤油做燃料。靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射的反冲作用使飞机向前飞行。
火箭升空靠液态氢与液氧的燃烧获取内能
一、燃料的热值
【提出问题】根据你的经验,相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量是不是相同?有哪些事实来支持你的观点,并进行分析。
日常生活中,常见的燃料有煤、木柴、天然气、液化气、酒精、汽油、柴油,在农村还有农作物的秸秆,有些地区还用牛粪作为燃料。
2. 燃料的热值
若一个四口之家使用不同的燃料供家庭使用,如烧水、做饭等,请你估计,一个月如果使用不同的燃料各需要多少千克。
(1)探究相同质量的不同燃料,
燃烧时放出的热量是否相同?
(1)如果使用木柴需要多少千克?
(2)如果使用蜂窝煤需要多少千克?
(3)如果使用液化气需要多少千克?
一、燃料的热值
经研究实验得出:
约需要木柴200kg,蜂窝煤90kg,液化气30kg。
使用不同的燃料,消耗量是不同的,这是什么道理?
燃料 消耗量
木柴 200kg
蜂窝煤 90kg
液化气 30kg
一、燃料的热值
【分析论证】
①不同的燃料燃烧释放热量的能力是不一样的。
根据实验发现1kg的煤燃烧释放出的热量是1kg木柴燃烧释放出的热量的两倍多。怎么比较燃料燃烧放出热量的能力呢?
②比较燃料燃烧放热能力的方法(类比密度概念的建立方法)
比较密度大小的方法:
不同物体体积都取1m³,
比较它们的质量。
比较燃料燃烧放热能力的方法:
不同燃料都取1kg,让它们完全燃烧,比较它们放出的热量。
一、燃料的热值
(2)燃料的热值
由于燃料的成分不同,相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同,在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。
①定义:把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值,用字母q表示。
②公式:q=
Q 表示放出的热量,单位是焦,符号为 J;
m 表示固、液体燃料的质量,单位是千克,符号为kg;
q 表示热值,单位是焦/千克,符号为 J/kg。
一、燃料的热值
③热值的物理意义:
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg,它表示1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。
同种燃料的热值相同,不同种燃料的热值一般不同。
④燃料燃烧放出热量的计算:
一、燃料的热值
⑤气体燃料的热值:
q=
V 表示气体燃料的体积,单位是米3 ,符号为m3
Q 表示放出的热量,单位是焦,符号为 J
q 表示气体燃料的热值,单位使用焦/米3,符号为J/m3
一、燃料的热值
(3)常见燃料的热值表
一、燃料的热值
【想一想】
①热值表中,热值最大的是哪种燃料?热值最小的是哪种燃料?
②火箭上为什么用液态氢作燃料?
③热值反映了燃料的什么性质?不同燃料的热值一定不同吗?
【分析】
①表中热值最大的是氢,热值1.4×108J/kg,热值最小的是干木柴,热值1.2×107J/kg。
②火箭上用液态氢作燃料是因为氢的热值大。
③热值是燃料的一种属性,不同的燃料有不同的热值。
一、燃料的热值
视频讲解——《燃料的热值 》
一、燃料的热值
【例题1】木炭的热值为3.4×107J/kg,其物理意义是________________________________。现有木炭6kg,若完全燃烧其质量的一半,可放出___________J 的热量,剩余木炭的热值为___________。火箭的燃料常使用液态氢,主要原因是它的___________大。
1kg木炭完全燃烧能放出3.4×107J的热量
热值
1.02×108
3.4×107J/kg
一、燃料的热值
【解析】木炭的热值为3.4×107J/kg,其物理意义是1kg木炭完全燃烧能放出3.4×107J的热量。
完全燃烧木炭的质量m=6kg/2=3kg
完全燃烧放出的热量Q放=mq=3kg×3.4×107J/kg=1.02×108J
因热值是燃料的特性,不随质量改变而改变,所以用掉一半,剩下木炭的热值仍然是3.4×107J/kg。
发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢时,可以释放出更多的热量。
二、热机的效率
第3节 热机的效率
二、热机的效率
1. 日常生活中的热效率
【提出问题】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?
【分析讨论】煤气不能完全燃烧,损失了一部分能量,装水的容器吸收了一部分能量,煤气灶本身也会吸收一部分能量,高温的烟气带走了一部分能量,还有一部分能量直接散失掉了,等等。水吸收的热量只占煤气完全燃烧放出热量的一部分,只有水吸收的热量才是被有效利用的。
二、热机的效率
(1)热效率的概念(炉子、燃气灶的热效率等)
吸收的热量占燃料完全燃烧放出热量的比值叫作热效率。
热效率η =
(2)提高锅炉中燃料热效率的方法
把煤磨成煤粉,增大与氧气的接触面积;把空气吹进炉膛增大送氧量。
二、热机的效率
2. 热机的效率
热机也有类似的情况,汽油在汽缸内不能完全燃烧,损失了一部分能量;机械装置吸收了一部分能量;废气带走了一部分能量;由于机械传动等克服摩擦消耗了一部分能量,等等。
真正转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。只有对外做有用功的能量是被有效利用的。
燃料的
能量
热机燃料的能量走向示意图
二、热机的效率
(2)热机的效率
①定义:用来做有用功的这部分能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫作热机的效率。
②公式:
η 或 η
③物理意义:热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低,热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,可以节约能源。
二、热机的效率
汽油机的效率
20% ~ 40%
(3)一些热机的效率
瓦特蒸汽机的
效率 6% ~ 15%
喷气发动机的效率
50% ~ 60%
二、热机的效率
3. 提高热机效率的主要途径
(1)尽量减少各种热量损失,设法利用废气的能量
大型发电机常常用蒸汽轮机推动,为了提高燃料的利用率,人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热,这就是热电站。热电站既供电又供热,比起一般的火电站,燃料的利用率大大提高。
供电
供热
蒸汽轮机
二、热机的效率
(2)混合动力汽车通过回收刹车能量来提高效率
公交车制动能量回收技术
当车辆减速或刹车时,驱动电机转换为发电机模式,将车辆的惯性动能转化为电能,并储存在电池中,供后续加速或行驶时使用,从而减少能量浪费,提升燃油经济性。
二、热机的效率
(3)减小摩擦
使用时,注意保养,保证良好的润滑,合理调整各零件之间的间隙,减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
二、热机的效率
动画讲解——《热机的效率》
二、热机的效率
【例题2】某汽油机的能量流向如图。在未来的汽车市场,零碳内燃机采用绿氢等零碳燃料,在全生命周期可实现零碳排放,未来可观。下列有关说法错误的是( )
A.零碳内燃机比普通内燃机更环保
B.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,会降低燃料的热值
B
C.冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖,提高了燃料的利用率
D.由图可知该汽油机的效率是28%
二、热机的效率
【解析】A.内燃机在排气冲程排出的废气有未燃烧的燃料和产生的二氧化硫等污染物,而零碳内燃机几乎没有污染物,因此零碳内燃机比普通内燃机更环保,故A正确,不符合题意;
B.热值是燃料本身的一种特性,只与燃料本身决定,和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关,故B错误,符合题意;
C.冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖,使汽车发动机产生的热量再利用,提高了燃料的利用率,故C正确,不符合题意;
D.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由图可知,输出有用机械能所占比例为100%-36%-30%-6%=28%
即该汽油机的效率为28%,故D正确,不符合题意。故选B。
二、热机的效率
【例题3】用煤气炉将4kg的水从20℃加热到70℃ ,消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值为4.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
(1)煤气炉加热水的过程中通过________改变了水的内能,水的内能_______(选填“增加”“减少”或“不变”);
(2)水吸收的热量;
(3)煤气完全燃烧放出的热量;
(4)煤气炉加热的效率。
增加
8.4×105J
2.1×106J
40%
热传递
二、热机的效率
【解析】(1)由题意得,煤气炉加热水是通过热传递的方式改变水的内能;水吸收热量,温度升高,内能增加。
(2)由题意得,水吸收的热量
Q吸 = c水m水(t-t0) = 4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(70℃-20℃)
= 8.4×105J
(3)由题意得,煤气完全燃烧放出的热量
Q放=m煤气q煤气=0.05kg×4.2×107J/kg=2.1×106J
(4)煤气炉加热的效率
三、从火车到火箭
第3节 热机的效率
三、科学•技术•社会•环境
从火车到火箭
1. 蒸汽机
生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用,后来许多人对它不断改进,其中贡献最大的是英国人瓦特,他在1782年发明了往复式蒸汽机,使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。
“火箭号”蒸汽机车
这种蒸汽机在之后的一百多年里对工业的发展起了极其重要的作用。斯蒂芬森以此为基础最先研制了的“火箭号”蒸汽机车。
三、科学•技术•社会•环境
从火车到火箭
2. 蒸汽轮机
电力工业的发展需要功率巨大的热机来带动大型发电机。1884年出现的蒸汽轮机满足了这个需要。大型锅炉产生的高温高压水蒸气直接喷射到汽轮机的叶片上,使蒸汽轮机转动。
蒸汽轮机
三、科学•技术•社会•环境
从火车到火箭
3. 内燃机
交通运输的发展迫切需要比较轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机有汽油机、柴油机两大类。
内燃机:
摩托车使用汽油机,
挖土机使用柴油机,
货船使用大型柴油机。
汽油机是1883年发明的,柴油机是1892年发明的。内燃机运行时不需要携带很多水和煤,不但轻便,效率也提高了很多。内燃机的出现和不断改进,对交通运输事业的现代化起到了决定性的作用。
三、科学•技术•社会•环境
从火车到火箭
4. 空气喷气发动机
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始,飞机上越来越多地使用空气喷气发动机,它需要用大气中的氧气来助燃,向后喷出高速气体,从而获得前进的动力。
火箭上使用的喷气发动机自带燃料和氧化剂,工作时不需要空气,可以在大气层外工作。
空气喷气发动机
自带燃料和氧化剂的火箭。目前最常用的是液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固-液混合推进剂火箭。
三、科学•技术•社会•环境
从火车到火箭
在“中国航天之父”钱学森的带领下,一代代中国航天人不断发展火箭技术,将人造卫星、宇宙飞船、空间站等送入太空,使我国成为航天强国。
长征五号火箭发射
钱学森(1911—2009)
三、科学•技术•社会•环境
从火车到火箭
视频欣赏——《人类热机简单发展史》
三、科学•技术•社会•环境
从火车到火箭
【例题4】如图所示,2026年1月16日谷神星一号海射型遥七运载火箭成功发射。下列关于火箭发射过程中的说法正确的是( )
A.应选用密度大、热值小的燃料
B.燃料燃烧越充分,其热值越大
C
C.燃料燃烧得越充分,发动机热机效率越大
D.火箭升空时与空气摩擦,是通过热传递的方式改变其内能
三、科学•技术•社会•环境
从火车到火箭
【解析】A.为了在携带燃料质量一定的情况下获得尽可能多的能量,火箭应选用热值大的燃料;为了减轻火箭自身质量,在保证燃料足够的情况下,应选用密度小的燃料。故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,它表示1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量。热值的大小只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧无关。故B错误;
C.热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。燃料燃烧得越充分,放出的热量越多,转化为有用功的能量也越多,发动机热机效率越大。故C正确;
D.火箭升空时与空气摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使火箭的内能增加,温度升高。这是通过做功的方式改变其内能,而不是热传递。故D错误。 故选C。
四、课堂总结
第3节 热机的效率
四、课堂总结
热机的效率
①分类:固体燃料、液体燃料、气体燃料.
②燃料燃烧过程中化学能转化为内能.
①定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比.
是燃料的一种特性.
②公式:固体q 气体q
③单位:焦/千克(J/kg)、焦/米3(J/m3 )
①热机的效率:用来做有用功的这部分能量,
与燃料完全燃烧放出的热量之比.
② 公式:η
③提高热机效率的方法:利用废气的能量、
减少机械摩擦、尽量使燃料充分燃烧等.
燃 料
热 值
热机的效率
三、课堂总结
五、练习与应用
第3节 热机的效率
五、练习与应用
【解析】不一定。
燃料燃烧放出的热量为Q放=mq,可见与燃料的热值和质量有关。
因为不知道无烟煤与干木柴的质量大小,所以无法比较它们完全燃烧时放出的热量多少。
1. 有人认为,无烟煤的热值比干木柴大,完全燃烧时无烟煤放出的热量比干木柴多。
你认为呢? 说说理由。
五、练习与应用
2. 某人提着一袋质量为5kg的大米,从1层步行至5层,每层楼的层高为3m,他对这袋大米做了多少功?
要使一定量的汽油完全燃烧放出的热量和他所做的功数值相等,则需要多少汽油?(g取10N/kg)
【解析】汽油的热值为4.6×107J/kg。
人对这袋大米做的功W=Gh=mgh=5kg×10N/kg×12m=600J
Q油放=W=600J
由Q油放=mq 得m= = = 1.3×10-5kg=13mg
五、练习与应用
【解析】q油=4.6×107J/kg q柴=1.2×107J/kg
因为Q柴放=Q油放 即 m柴q柴= m油q油
= = = 3.8倍
3. 如果干木柴跟煤油完全燃烧放出的热量相等,那么干木柴的质量应该是煤油质量的几倍?
请列出相关计算式来说明理由。
五、练习与应用
4. 全球汽车保有量在迅速增长,截至2024年底,我国燃油汽车保有量约为3.2亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃机的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%,我国每年可以节约多少燃油?
【解析】每辆汽车每年做有用功所需燃1.8t×30%=0.54t
内燃机效率提高后为30%+1%=31%
效率提高后每年所需燃油量 = 1.74t
每辆车每年节约燃油1.8t-1.74t=0.06t
则3.2亿辆车每年节约燃油 0.06t×3.2×108=1.92×107t
五、练习与应用
【解析】(1)减少有害气体的排放量;
(2)降低对空气的污染;(3)减少燃料的消耗,节约能源。
5. 提高热机的效率具有哪些积极意义?
请列出回答这个问题的提纲。
六、提升训练
第3节 热机的效率
六、提升训练
1. 由热值的定义可知,热值q=Q/m,式中m是燃料的质量,Q是燃料完全燃烧放出的热量,那么( )
A.热值的大小与Q成正比
B.热值的大小与m成反比
C.若煤的热值大于干柴的热值,则燃烧1kg煤所放出的热量一定比燃烧1kg干柴放出的热量多
D.热值的大小与Q、m都无关,由燃料的种类决定
D
六、提升训练
【解析】A.热值是燃料的一种特性,其大小由燃料种类决定,与燃料完全燃烧放出的热量Q无关,故A不符合题意;
B.热值是燃料的一种特性,其大小由燃料种类决定,热值大小与燃料的质量m无关,故B不符合题意;
C.热值反映燃料完全燃烧放热能力,但实际燃烧时可能存在不完全燃烧情况,因此燃烧1kg煤放出的热量不一定大于燃烧1kg干柴放出的热量,故C不符合题意;
D.热值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、燃烧放出的热量均无关,故D符合题意。
故选D。
六、提升训练
2. 图是一款斯特林发动机模型,点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是( )
A.该发动机工作时将内能转化为机械能
B.酒精灯中的酒精燃烧不充分时,其热值减小
C.该发动机的效率可以达到100%
D.整个过程中能量的总量在不断减小
A
【解析】A.斯特林发动机工作时,燃料燃烧将化学能转化为内能,内能再转化为机械能,故A正确;B.热值是燃料的特性,只与燃料种类有关,与燃烧是否充分无关,酒精燃烧不充分时热值不变,故B错误;
C.任何热机在工作时都有能量损失(如散热、克服摩擦等),效率不可能达到100%,故C错误;D.根据能量守恒定律,整个过程中能量的总量保持不变,故D错误。 故选A。
六、提升训练
3. 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
A
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值
六、提升训练
【解析】A.如图甲所示,进气孔和排气孔都关闭,活塞向上运动,压缩气体,对气体做功,气体温度升高,这是汽油机的压缩冲程,故A正确;
B.由乙图可知该汽油机的效率为η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误;
CD.热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比,燃料的热值只与燃料的种类和状态有关,与燃料是否完全燃烧无关,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的利用率,不会降低燃料的热值;为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的利用率,不能提高燃料的热值,故CD错误。
故选A。
六、提升训练
4. 汽车是现代生活中最重要的交通工具之一。某单缸汽油发动机汽缸内推动活塞的力为6000N,做功冲程中活塞移动的距离为30cm,汽油的热值为4.6×107J/kg,每次做功耗油0.2g,每次气体膨胀对活塞做的功为______J;若每次做功过程中85%的汽油完全燃烧,则每次汽油燃烧放出的热量为______J;汽油机的效率很低,主要原因之一是______带走了大量的能量。在汽油燃烧的过程中,汽油的热值将______(选填“变小”“不变”或“变大”),汽油的化学能转化为______能。
内
1800
7820
不变
废气
【解析】已知推动活塞的力F=6000N,活塞移动的距离s=30cm=0.3m,可得每次气体膨胀对活塞做的功为W=Fs=6000N×0.3m=1800J
已知每次做功过程中85%的汽油完全燃烧,则每次做功完全燃烧汽油的质量
所以每次汽油燃烧放出的热量
汽油机工作时,废气温度较高,内能较大,废气带走了大量的能量,散失到空气中,使得汽油机的效率很低,这是汽油机效率很低的主要原因之一。
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、是否完全燃烧等均无关。所以在汽油燃烧的过程中,汽油的热值不变。
汽油是一种化学燃料,因此汽油燃烧时,汽油的化学能转化为内能。
六、提升训练
六、提升训练
5. 某新型环保发电站采用秸秆作为燃料进行发电。已知完全燃烧2kg秸秆,若不考虑热损失,环保发电站将获得2.4×107J的能量,则秸秆的热值为________J/kg。若将燃烧秸秆的质量减半,剩余秸秆的热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.2×107
不变
【解析】秸秆的热值
热值是燃料的固有属性,与燃烧的质量和燃烧程度无关。将燃烧秸秆的质量减半,剩余秸秆的热值不变。
六、提升训练
6. 中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。(氢的热值为1.4×108J/kg)
(1)运载火箭使用液态氢作为燃料的主要优点是_________和________;
(2)某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料,这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾?【c水= 4.2×103J/(kg·℃),当地气压为标准大气压】
45%
1.25×107kg
无污染
(3)氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧。某次测试中,一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该发动机的效率。
热值大
六、提升训练
【解析】(1)液态氢的热值高,在质量相同时,相对比其他燃料放出的热量多,因此选择液态氢作为火箭的燃料,且燃烧后主要生成水,对环境几乎无污染。
(2)携带的氢燃料总放热量为Q放=mq=3×104kg×1.4×108J/kg=4.2×1012J
不计热损失时水吸收的热量为Q吸=Q放=4.2×1012J
则水的质量为
(3)氢能源车的输出功率P =70 kW,行驶时间t = 0.5h,则有用输出能量为
W=Pt=70×103 W×0.5×3600s=1.26×108J
消耗了2kg燃料放出的热量为Q=mq=2kg×1.4×108J/kg=2.8×108J
发动机效率为
Lavf59.27.100
Lavf59.27.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.27.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.27.100
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。