第2节热机的效率

1、第2节 热机的效率R九年级上册-2- 思考思考: :你见过哪些燃你见过哪些燃料料? ?燃料燃烧过程是什么能燃料燃烧过程是什么能转化为什么能转化为什么能? ? 同学们，汽油机以汽油为燃料，同学们，汽油机以汽油为燃料，柴油机以柴油为燃料。火箭以液态氢柴油机以柴油为燃料。火箭以液态氢为燃料。请大家思考：为燃料。请大家思考：情景导入情景导入-3- 燃料是燃烧时能燃料是燃烧时能产生内能、光能的物产生内能、光能的物质，请大家思考：相质，请大家思考：相同质量的不同燃料燃同质量的不同燃料燃烧时放出的热量是否烧时放出的热量是否相同？燃料燃烧是否相同？燃料燃烧是否充分？充分？推进新课推进新课-4- 为了便于科学比

2、较，为了便于科学比较，就统一用就统一用“完全燃烧完全燃烧”来来定义热值。科学上是如此定义热值。科学上是如此定义的：定义的：-5-燃料的热值热值的概念热值的概念 （1 1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量）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。热值在与其质量之比，叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于数值上等于1kg1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。某种燃料完全燃烧放出的热量。 （2 2）单位：国际单位中，热值的单位是焦）单位：国际单位中，热值的单位是焦每千克，符号：每千克，符号：J/kg.J/kg. （3 3）计算公式：）计算公式： 或或 mqQ放qVQ放-6- (1

3、) (1)热值表中，热值最大的是哪种燃热值表中，热值最大的是哪种燃料？热值最小的是哪种燃料？料？热值最小的是哪种燃料？ （2 2）火箭上为什么用液氢做燃料？）火箭上为什么用液氢做燃料？ （3 3）热值反映了燃料的什么性质？）热值反映了燃料的什么性质？不同燃料的热值一定不同吗？不同燃料的热值一定不同吗？ 阅读教材阅读教材P23“P23“小资料小资料”“”“一一些些 燃料的热值燃料的热值”回答以下问题回答以下问题: :-7- 热值反映了所有能燃烧的物质的一热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小，也就化学能转

4、化为内能的本领的大小，也就是说，它是燃料本身的一种性质，它只是说，它是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧没有关系。量、体积、是否完全燃烧没有关系。-8-燃料的利用率燃料的利用率 我们知道，在烧水的时候，燃我们知道，在烧水的时候，燃 料燃烧放出的热量不能全部被水吸料燃烧放出的热量不能全部被水吸收，也就是说，燃料的利用率只是收，也就是说，燃料的利用率只是一部分。一部分。-9- （1 1）燃料的利用率就是用来做）燃料的利用率就是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。的热量之比。 （

5、2 2）公式）公式100%QQ有放-10-热机的效率热机的效率 热机在燃烧时热机在燃烧时, ,汽汽油或柴油释放的能量是油或柴油释放的能量是否也被充分利用了呢？否也被充分利用了呢？-11- 热机在各种能量损失中，废热机在各种能量损失中，废气损失的能量最多，用来做有用气损失的能量最多，用来做有用功的只是占一小部分。功的只是占一小部分。-12- （1 1）热机的效率是指做）热机的效率是指做有用功的能量与燃料完全燃烧有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。放出的能量之比。 （2 2）公式）公式100%WW有总-13- 热机的效率是热机的重热机的效率是热机的重要指标，在设计和制造热机的要指标，在设计和

6、制造热机的过程中，要不断改进和创新以过程中，要不断改进和创新以减少热损失，提高效率。请同减少热损失，提高效率。请同学们说一说有哪些具体措施。学们说一说有哪些具体措施。-14- 提高热机效率的途径提高热机效率的途径 （1 1）尽量减小各种热量损失。）尽量减小各种热量损失。 （2 2）保持良好的润滑，尽量减小摩擦。）保持良好的润滑，尽量减小摩擦。 （3 3）尽可能使燃料充分燃烧。）尽可能使燃料充分燃烧。-15- 例题例题1 1 甲、乙两种燃料完全燃烧时，甲放出的热甲、乙两种燃料完全燃烧时，甲放出的热量较多，那么些量较多，那么些 （ ） A A 甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值甲燃料的热值一定大于乙

7、燃料的热值 B B 甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量 C C 甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大 D D 甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小答案：答案：D D当堂训练当堂训练-16-燃料的热值燃料的热值 例题例题2 2 在一次物理实验中，共燃烧在一次物理实验中，共燃烧酒精酒精42g42g，如果酒精完全燃烧，能释放多，如果酒精完全燃烧，能释放多少热量？这些热量被少热量？这些热量被10kg10kg的水完全吸收，的水完全吸收，水的温度能上升多少摄氏度？水的温度能上升多少摄氏度？)J/(kg102 . 4J/k

8、g,100 . 3(37水的比热容酒精的热值cq-17-.30J,1026. 130kg10)J/(kg102 . 4J1026. 1J,1026. 1J/kg103.0kg10423673水的温度能上升热量为即酒精完全燃烧释放的得：由解：吸吸放放cmQttcmQQmqQ-18-答案：答案：B12100%EE 例题例题3 3 如图是内燃机的能量流向图，热机如图是内燃机的能量流向图，热机效率效率等于等于 （ ）41100%EE341100%EEE412345100%EEEEEE燃料完燃料完全燃烧全燃烧放出热放出热量量E1废气废气带走带走能量能量E2机械损机械损失的能失的能量量E3做有用功能做有用

9、功能量量E4散热损散热损失能量失能量E5A AB BC CD D-19-答案：答案：D D 例题例题4 4 为了响应国家为了响应国家“节能减排节能减排”的号召，同学们的号召，同学们讨论家用汽车的节能方法，你认为下列方法不合理的是讨论家用汽车的节能方法，你认为下列方法不合理的是 （ ） A A 开车过程中不宜频繁地急加油和急刹车开车过程中不宜频繁地急加油和急刹车 B B 定期清理汽车后备箱中的不常用物品，减小汽车定期清理汽车后备箱中的不常用物品，减小汽车负载负载 C C 夏天开车开空调时，空调的温度不宜过低夏天开车开空调时，空调的温度不宜过低 D D 驾车长期低速行驶驾车长期低速行驶-20-例题例题5 5 天然气在我市广泛使用，已知天天然气在我市广泛使用，已知天然气的热值为然气的热值为7.07.010107 7J/mJ/m，完全燃烧，完全燃烧0.05m0.05m天然气可以放出多少焦的热量？这些热量若天然气可以放出多少焦的热量？这些热量若只有只有42%42%被水吸收，则可以使常温下被水吸收，则可以使常温下5kg5kg水温水温度上升多少摄氏度？度上升多少摄氏度？-21-）（所以放出的热量解：气体燃料完全燃烧吸放吸放70kg5kgJ/102 . 4J1047. 1J1047. 1J105 . 3%42%42