第2节热机的效率

汽油机柴油机相同点不同点

构造

燃料吸入气体点火方式都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程火花塞喷油嘴汽油柴油汽油和空气空气点燃式压燃式想想议议：1、汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？2.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是()A.做功10次,飞轮转40周B.做功40次,飞轮转20周C.做功10次,飞轮转20周D.做功20次,飞轮转10周C3、摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程C4.在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图．与丙冲程原理相同的是_____图所示的演示实验。_____实验与丁冲程原理相同。试题分析：（1）内燃机四个冲程中，做功冲程是内燃机的内能转化为机械能，压缩冲程是机械能转化为内能。（2）做功改变物体内能的实质是内能和机械能的转化.热传递改变物体内能的实质是内能的转移。甲乙

第2节热机的效率导入新课观察与思考讲授新课观察与思考生活中我们可以使用哪些燃料？该如何分类？固体燃料液体燃料气体燃料木炭、煤等汽油、酒精等煤气、天然气等观察与思考（1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？（2）相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？（3）1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？讲授新课2、单位：焦/千克（J/Kg)1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。

（q）4、物理意义:热值在数值上等于1Kg某种燃料完全燃烧时放出的热量。3.公式:q=Q/m

燃料的热值一观察热值表，你有什么收获？煤油4.6×107木炭3.4×107汽油4.6×107无烟煤3.4×107氢气14.3×107石油4.4×107焦炭3.0×107天然气

（7.1~8.8)×107柴油4.3×107烟煤2.9×107煤气3.9×107酒精3.0×107干木柴1.2×107气体（J/m3）液体（J/kg）固体（J/kg）常用燃料的热值热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关。观察与思考为什么发射火箭上天要用氢做燃料？观察与思考讲授新课氢的热值最大是：1.4×108J/kg根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？氢的热值是1.4×108J/kg干木柴的热值1.2×107J/kg放出热量Q=q氢m氢

=1.4×108J/kg×

10×103kg=1.4×1012J需要干木柴约110吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。交流与讨论讲授新课思考1.用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？2.煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？讲授新课1、固体和液体燃料：Q放=mq2、气体燃料：Q放=Vq燃料燃烧放热公式二注意：对气体燃料热值是指：1m3燃料完全燃烧放出的热量。其q单位是J/m3。观察与思考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？燃料完全燃烧放出的能量Q总散热、克服摩擦损失废气带走的能量机械能（对活塞做功）w有1、定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。

热机的效率三2、公式：燃料很难全部燃烧；排出的废气带走能量；热机部件要散热；克服运转机件之间的摩擦消耗能量。尽量让燃料充分燃烧设法利用废气的能量减少能量损失保证良好的润滑3.热机在工作过程中造成能量损失的因素有：提高热机效率的方法

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%讲授新课知识与拓展四、热机与环境污染：1.污染大气污染热污染噪声污染：热岛效应温室效应热机及以热机为动力的机器产生噪声2.减少环境污染的措施：改进燃烧设备；采取集中供暖；城市普及煤气和天然气的使用；在内燃机的排气管安装消声器。1、关于燃料的热值正确的是（）A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关B．燃料的热值与燃料的种类有关C．燃料的热值与燃料的多少有关D．燃料的热值与上面三个因素都有关解析：热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系。B2、若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热量_________J，相当于_____kg柴薪完全燃烧放出的热量。（天然气的热值约为7.5×107J/m3，柴薪的热值约为1×107J/kg）解析：4m3完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=4m3×7.5×107J/m3=3×108J；柴薪的质量：m==30kg。3×108303．已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃？已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。

Q=qm=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106J

m=Qc(t

-t0)8.4×106J4.2×103J/(kg·℃)×(70℃-20℃)

=

=40kg4.关于热机效率，下列说法正确的是(

)A.热机效率越高，即热机做的有用功多B.热机效率越高，即热机的功率越大C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑D.提高热机效率，有利于环保减排

CD热机的效率是热机性能的重要指标。5.已知水壶里装有2kg、20℃的水，现在我们用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，大气压强为1标准大气压，c水=4.2×103J/(kg·℃)。求：(1)烧开这壶水，需要吸收多少热量？(2)若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则天然气炉具的效率是多少？分析：(1)已知水的质量以及水的初温和末温，根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量.(2)先计算天然气完全燃烧释放的热量，水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量的比值就是天然气炉具的效率。(1)水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J(2)天然气完全燃烧释放热量Q放=qV=8×107J/m3×0.021m3=1.68×106J,答:(1)烧开这壶水，水需要吸收6.72×105J热量；(2)若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则天然气炉具的效率是40%。解:天然气炉具的效率是：课堂小结一、燃料的热值定义：1kg(1m3)某种燃料完全燃烧放出的热量单位：焦每千克，符号：J/kg二、热量的计算

Q放=mqQ