14.3热机的效率 课件 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

九年级物理全册•人教版（2024新版） 第十四章——内能的利用 第3节 热机的效率 学习任务清单 认识燃料的热值 能简单计算燃料完全燃烧放出的热量 认识热机的效率 1 2 3 新课引入 ？ 问题 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。热机中燃料燃烧释放的热量能被完全利用吗？ 燃料的热值 一 燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程。 固态 木炭 液化气 气态 酒精 液态 燃料的热值 一 材料1:一个普通的家庭一个月平均要用无烟煤75 kg,改用液化石油气只需15 kg。农村烧大灶的话每月需干木柴150 kg。 材料2:一块无烟煤(0.6 kg)只能烧开5瓶水。而0.6 kg的液化气可以烧一天的饭菜、开水以及洗澡水。 (1)由材料1可知,用无烟煤、液化气和干木柴燃烧放出相同的热量,三者所需质量　　 　　。 (2)由材料2可知,相同质量的无烟煤和液化气燃烧放出的热量　　 　　。 结论：不同的燃料燃烧后放热的本领是不同的。 不同 不同 燃料的热值 一 （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。 （4）物理意义： （2）公式： （3）单位： 气态燃料气态体 气体 q汽油=4.6×107J/kg表示： 1kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6x107J。 燃料的热值 一 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 烟煤 约2.9×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg 无烟煤 约3.4×107J/kg 汽油 4.6×107J/kg 焦炭 3.0×107J/kg 氢 1.4×108J/kg 木炭 3.4×107J/kg 煤气 约3.9×107J/m3 酒精 3.0×107J/kg 沼气 约1.9×107J/m3 一些燃料的热值 1.不同燃料的热值一般不同。 2.热值的大小只与燃料种类有关。 3.氢的热值最大。 从表中有什么发现？ 燃料的热值 一 解： 答：略 1 m3甲烷完全燃烧能产生多少J热量？这些热量可以使多少kg的水从20 ℃加热到100 ℃？[甲烷的热值q甲烷＝4.2×107 J/m3] 例 Q= q甲烷V=4.2×107 J/m3x1m3=4.2×107 J 由 Q= cmΔt 得 1 m3甲烷完全燃烧放出热量为： 热机的效率 二 小明烧水用了0.15m3的煤气，这些煤气完全燃烧放出的热量为5.85×106J，实际放出的热量是5.21×106J吗？为什么？水实际吸收的热量呢？ 燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，损失了一部分能量。 煤气灶本身也会吸收一部分能量； 高温的烟气带走相当一部分热量，一部分热量直接散失掉。 水实际吸收的热量只占煤气燃烧放出热量的一部分。有效利用率大约为60%左右。 热机的效率 二 【讨论交流】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？ 燃料不完全燃烧 一部分化学能损失 克服机械传动摩擦 消耗的一部分能量 机械热传递消耗的一部分能量 废气排出带走的部分能量 热机真正转变为对外做功的部分。 热机的效率 二 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。 定义： 公式： 由于燃料的不完全燃烧，或存在热量损失，吸收热量总是小于燃烧放出的热量，所以热机的效率总是小于100%。 热机的效率 二 喷气式发动机的效率可达50%~60% 汽油机的效率为 20%~35% 蒸汽机的效率只有6%~15% 柴油机的效率为35%~43% 提高热机效率途径 减少机械摩擦 改进机械工艺技术 减少各种热损失 利用废气热量 课堂小结 课堂习题 1.木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭（　　） A．具有3.4×107J的热量 B．具有3.4×107J的内能 C．完全燃烧对外做功3.4×107J D．完全燃烧放出热量3.4×107J D 课堂习题 2．关于燃料的热值，下列说法中正确的是（　　） A．燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高 B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多 C．燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关 D．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大 C 课堂习题 3.甲、乙两台内燃机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两个数据表示（　　） A．内燃机甲做的功比内燃机乙做得多 B．内燃机甲的功率比内燃机乙的功率大 C．在相同时间内内燃机甲燃烧的燃油比内燃机乙多 D．在消耗相同的燃油时，内燃机甲做的有用功比内燃机乙做的有用功多 D $