内容正文:
2 热机的效率
柴薪
煤炭
石油
天然气
从哪里获得内能?
草木、煤炭等
石油、酒精、汽油等
煤气、天然气 等
固体燃料
液体燃料
气体燃料
一、燃料的热值
1.燃料的分类
(1) 5kg的木材和10kg的木材在同样燃烧时放出的热量是否相同? 这说明什么?
(2) 相同条件下,1kg木柴和1kg煤,哪一种燃料能烧开更多的水?
(3) 烧开同一壶水,用干木柴和天然气所需的燃料多少一样吗?
(4) 5kg的木材完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同?
2.影响燃料燃烧放出热量的因素。
影响燃料燃烧放出热量的因素:
燃料的质量;燃料的种类;燃料燃烧的状况。
想想议议
归纳总结
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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。
固液体燃料:焦每千克;符号:J/kg。
气体燃料:焦每立方米;符号:J/m3。
3.热值的概念
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
(1)定义
(2)物理意义
(3)国际单位
你有哪些发现?
(4)燃料的热值表
1.热值的大小只与燃料种类有关。
2. 不同燃料的热值一般不同。
3. 氢的热值最大。
4.燃料完全燃烧放热的计算公式
(1)固体或液体燃料完全燃烧放热的计算公式:Q = qm
其中 q表示热值,单位是J/kg。 m表示质量,单位是kg。
(2)气体燃料完全燃烧放热的计算公式:Q = qV
其中q表示热值,单位是J/m3。 V表示体积,单位是m3。
(1)酒精的热值是3.0×107J/kg,它的物理意义是什么?
(2)2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦?
1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J
3.0×107J/kg×2kg =6.0×107J
归纳总结
公式推导
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某个家庭预计每月使用天然气4m3,这些天然气完全燃烧放出多少热量?相当于多少kg干木柴完全燃烧放出的热量?(天然气热值为7.5×107J/m3,干木柴热值为107J/kg)
解:Q = q气V气=7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J;
。
趁热打铁
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二、热机的效率
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?
煤气不能完全燃烧,损失了一部分能量。
煤气灶本身也会吸收一部分能量;高温的烟气带走了一部分能量;一部分能量直接损失掉了。水吸收的热量只占煤气燃烧放出热量的一部分。
在烧水的过程中,被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出能量的比值,称为热效率。
1.热效率
想想议议
归纳总结
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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。
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?
燃气内能
2.热机的效率
想想议议
归纳总结
有用机械能
损失的内能
无用的机械能
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%
(1)使燃料充分燃烧;
3.提高热机效率,节约能源,减少污染
(2)改进热机,减少各种能量损失;
(3)利用废气的能量。
课堂小结
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1.关于对q=Q/m的理解, 正确的是 ( )
A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比
B.热值的大小由燃料本身决定的,与质量和热量无关
C.热值与燃料的质量成反比,与燃料完全燃烧放出的热量成正比
D.热值与燃料的质量成反比
B
2.2kg某种燃料完全燃烧,放出热量6.0×107J,则这种燃料的热值是( )
A.1.2×107J/kg B.1.2×108J/kg
C.3.0×108J/kg D.3.0×107J/kg
D
课堂检测
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3. 两台汽油机,甲的效率为35%,乙的效率为25%,这两个数据表示( )
A.甲机做的功比乙机的多
B.甲机的功率比乙机的大
C.在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多
D.在消耗相同的汽油时,甲机做的有用功比乙机多
4.为了提