初三物理第十四章内能的利用第二节 热机的效率公开课优秀课件

1、它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能化学能转变为内能的过程。固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种燃料可分为三种请你说说请你说说日常生活中常用到的燃料有哪些？日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。用草木等植物的秸杆作燃料。 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。放出的热量是不同的。 在物理学中，把在物理学中，把1kg1kg某种燃料在某种燃料在完全燃完全燃烧烧时所

2、放出的热量叫做时所放出的热量叫做燃料的热值燃料的热值。热值的符号：热值的符号：q 单位：单位： J/kg （J/m3）固体和液体燃料气体燃料 热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量无关。热值1 1、燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过、燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为周围物体的内能。相同质量的不同燃变为周围物体的内能。相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。料完全燃烧放出的热量是不同的。2、燃料的热值、燃料的热值：1kg某种燃料完全燃烧放出某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这

3、种燃料的热值。用的热量叫做这种燃料的热值。用“q”表示。表示。3、热值的单位：、热值的单位：J/kg (J/m3) 燃料的热值燃料的热值说明：燃料的热值：热值是燃料的特性，不是所有物说明：燃料的热值：热值是燃料的特性，不是所有物质都具有的特性。它反映的是燃料燃烧过程中所释放质都具有的特性。它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本领大小的物理量。热量本领大小的物理量。4、几种燃料的热值（、几种燃料的热值（焦焦/千克千克 J/kg ）木炭木炭: 3.4107J/kg的物理意义的物理意义:1kg木炭完全燃烧时放出的热量是木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J煤气煤气: 3.9107J/m3物理意义物理

4、意义:1m3煤气完全燃烧时放出的热量是煤气完全燃烧时放出的热量是3.9107J Q=mqv质量为m的燃料完全燃烧释放的能量是：Q：燃料完全燃烧释放的热量：燃料的热值：燃料的质量 Q放放=mq Q放放=Vq (即质量乘以热值即质量乘以热值) (即体积乘以热值即体积乘以热值)5、计算热量公式：、计算热量公式：无烟煤的热值为无烟煤的热值为3.4107J/kg，表示，表示1kg的煤在完的煤在完全燃烧时所放出的热量为全燃烧时所放出的热量为3.4107J。表示表示1m3的液化气的液化气在完全燃烧时所放出的热量为在完全燃烧时所放出的热量为4.9107J。例：例：3Kg的酒精完全燃烧可放出多的酒精完全燃烧可放

5、出多少热量？少热量？解：解： mq =3KgX3.0 x107J/kg=9.0 x107J3Kg的酒精完全燃烧可放出的热量是的酒精完全燃烧可放出的热量是例题：例题：v把把5kg405kg40的水烧开，需要完全燃烧多少的水烧开，需要完全燃烧多少kgkg的干木的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为柴？（已知干木柴的燃烧值为1.21.210107 7J/kgJ/kg，外，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）全部被水吸收） v分析：分析：利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是10

6、0，即水烧开时的温度为100，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量 解答：解答：vQ吸=Cm(t-t0)v =4.2103J/(kg)5kg(100-40)v =1.26106Jv因为Q吸=Q放=1.26106Jv所以干木柴质量0.105kgJ/kg101.2J101.2673qQm 6、例题：把、例题：把5kg 40的水烧开，需要完全的水烧开，需要完全燃烧多少千克的干木柴？（已知干木柴的热燃烧多少千克的干木柴？（已知干木柴的热值为值为 1.2107J/kg，外界为标准大气压，并，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）解：解： Q吸吸=cm

7、（t-t0） =4.2103J/(kg0C)5kg600C=1.26 106J Q放放Q吸吸m1=Q放放/q= 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg 通常的锅炉，通常的锅炉，燃料燃料利用率比较低，在利用率比较低，在节约能源上潜力很大。节约能源上潜力很大。 提高锅炉的效率和燃料的利用率的措提高锅炉的效率和燃料的利用率的措施有：施有：把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，可以燃烧得比较完全。可以燃烧得比较完全。把煤粉粘结成煤把煤粉粘结成煤粒，加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来粒，加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，可以燃烧得更充分。燃烧，可以燃烧得更充分。用各

8、种办法用各种办法加大受热面，可以减少烟气带走的热量。加大受热面，可以减少烟气带走的热量。链接讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放机械传热损失一部分能量热机真正转变为对外做功的部分废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图v热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即： =W有Q放100%汽油机的效率：汽油机的效率：2030%柴油机的效率：柴油机的效率：3045%你猜想：汽油机、柴油机的效率你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！大约是多少？

9、猜猜看！议一议怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。想一想热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。2、提高热机效率的途径、提高热机效率的途径 热机的效率是热机性能的一个重要指热机的效率是热机性能的一个重要指标。如：两辆排量相同的小汽车，以相同的标。如：两辆排量相同

10、的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油少的那辆，汽油速度行驶相同的路程，耗油少的那辆，汽油机的效率高，性能好。机的效率高，性能好。 在热机的各种能量损失中，废气带走在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。燃料利用率的重要措施。 提高热机效率的途径有：提高热机效率的途径有：尽量减少各尽量减少各种形式的散热损失；种形式的散热损失；保证良好润滑，减少因保证良好润滑，减少因克服摩擦消耗的能量。克服摩擦消耗的能量。8 8、太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点。、太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点。太阳能热水器工作时，把太阳能转化为水的太阳能热水器工作时，把太阳能转化为水的_能。能。有一太阳能热水器，水箱的容积为有一太阳能热水器，水箱的容积为160L160L。装满水后，。装满水后，若水温由若水温由2020升高到升高到7070，水箱里的水吸收的热量是多，水箱里的水吸收的