热机的效率-人教版物理九年级全一册

固体燃料常见的燃料有煤、石油（汽油、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。日常生活中常用到的燃料有哪些？木柴煤固体酒精固体燃料液体燃料原油汽油、柴油液体燃料煤油气体燃料气体燃料天然气液化气沼气燃料它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。燃料常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃烧时都会释放热量，但它们释放能量的能力是否相同呢？如果有不同，那又如何来表示它们这种能力的大小呢？助推“嫦娥五号”的系列火箭为什么用液态氢做燃料,而不用汽油或煤炭？燃料交流与讨论：

（1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在完全燃烧时，放出的热量是否相同？（2）相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪种燃料能烧更多的开水？（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？要比较不同燃料燃烧释放能量的能力不同，首先必须保证哪些量相同才能进行比较？（1）燃料的质量要相同（2）都要完全燃烧10kg的干木柴1kg煤1kg的干木柴完全燃烧热值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。

固体、液体燃料的单位：焦每千克；符号：J/kg。

气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。1．热值（1）定义（3）单位：（2）符号：q热值表（4）热值是燃料本身的一种特性，由燃料种类决定,与燃料的质量和放出的热量无关（5）热值的数值（物理意义）：

1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，如q氢=1.4×108J/kg表示的意义：1kg氢完全燃烧放出的热量是1.4×108J。热值计算公式由热值的物理意义我们知道：1kg氢完全燃烧放出1.4×108J的热量。那么质量为m（kg）的氢完全燃烧释放出多少焦耳（J）的热量？怎么计算？放出热量Q=热值×质量（6）公式：Q=mq（固体和液体燃料）

Q=Vq（气体燃料）Q：燃料完全燃烧释放的热量ｑ：燃料的热值ｍ：燃料的质量V：气体燃料的体积热值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，化学能转化为内能的本领的大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系。好像很厉害的样子练一练【典例1】1．下列关于热值的说法正确的是（）A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值

B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多C．热量燃烧不完全时热值变小D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关D热机的效率讨论交流：

汽车工作时，能不能将气缸里的汽油完全燃烧？

汽油燃烧释放出的热量能全部用来对外做有用功吗？废气带走机件发热散失机件摩擦损失燃料燃烧产生能量做有用功燃烧不完全热机的效率

由上图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。无用的机械能有用机械能燃气内能损失的内能1、定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出来的能量之比称为热机效率。2、公式：W有×100%W总η=3、热机的效率是热机性能的重要指标Q总热机的效率想一想：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%。热机的效率

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%提高热机效率的途径为了合理利用资源，人们一直都在努力提高热机的效率。那如何合理利用能源，提高热机的效率？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(主要途径）；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。利用废气的能量。提高效率，减少污染热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：小结一、燃料的热值：1、定义：我们把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，用q表示2、单位：是焦每千克，符号是J/kg3、意义：热值是燃料的一种特性，只跟燃料本身有关，跟质量、是否燃烧等因素无关4、计算：q=Q/m（Q=mq或者Q=Vq）二、热机的效率：η=W有/Q放×100%练一练【典例2】3．关于热机的效率，下列说法正确的是（）A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的

能量越多C．热机的效率越高说明做功越快D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要

是由于机械摩擦损失的A练一练【变式拓展2】4．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施

不能提高热机效率的是（）A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少

能量的损失C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦D．尽量增加热机的工作时间D练一练【变式拓展3】6．某厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5L（假设燃油完全燃烧），已知燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，热值q=4.0×107J/kg。求：（1）在该测试中专用车牵引力所做的功；（2）燃油完全燃烧放出的热量；（3）该测试中专用车的热机效率。练一练（1）W牵=F牵s=fs=3.0×103

N×5.6×103

m=1.68×107

J（2）m=ρV=0.8×103

kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kgQ放=q燃油V=4×107

J/kg×1.2kg=4.8×107J（3）η=W牵/Q放×100%=1.68×107J/4.8×107J×100%=35%答：略

练一练C

1.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是(

)

A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比

B．燃料没燃烧时就没有热值

C．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，

跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关

D．容易燃烧的燃料热值一定大练一练2.航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（）

A、较小的质量B、较小的密度

C、较大的比热容D、较大的热值D

3.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，并且要保证良好的涧滑

D．提高热机效率，有利于环保减排

CD练一练5.煤有优质和劣质之分,划分优劣的主要依据是这种煤的:()A.硬度B.密度C.色泽D.热值6.航天工业中,火箭是用液态氢作为燃料的,因为液态氢的优点:()A.比较轻B.传热本领大