第十四章内能的利用第2节热机的效率课件（人教版九年级物理）

第2节热机的效率R·九年级上册 学习目标1.从能量转化的角度认识燃料的热值.知道燃料热值的物理意义及其单位.2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.3.通过能量的转化和转移，认识热机效率. 1.燃料的热值物理学中，把某种燃料___________时放出的热量与其______之比叫做这种燃料的热值，可用字母q表示，它是燃料的一种特性.热值在数值上等于_______某种燃料____________放出的热量.完全燃烧质量1kg完全燃烧2.热机的效率对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还有相当一部分能量散失了.用来做_________的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之______，叫做热机的效率.有用功比 1、汽油机有哪四个冲程？2、哪些冲程发生了能量的转化？如何转化？ 柴薪煤炭石油天然气从哪里获得内能？ 不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。一、燃料的热值想想议议 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。国际单位：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．热值的概念热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。（1）定义（2）物理意义（3）单位 对于热值的理解，我们要抓住三个关键词：“某种燃料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”.①“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关，反映了燃料的燃烧特性、化学能转化成的内能的本领大小.②“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值，如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小.③“热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的，如果同种燃料的质量不同，则完全燃烧时放出的热量大小不同. 请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。2．热值是燃料的属性 为什么发射火箭上天要用氢做燃料？3．有关燃料燃烧放热的计算想一想点击播放 例1甲、乙两种燃料完全燃烧时，甲放出的热量较多，那么（）A.甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值B.甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量C.甲燃料的质量和热值都比乙燃料的大D.甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小解析：Q放的大小与质量m和燃料的热值q都有关，即Q放=mq，因此，甲放出的热量较多，其质量和热值不一定大，但是质量和燃料热值的乘积一定大，故应选D.×D××√ 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.总结： 有效利用60%高温的空气带走相当一部分热量，未燃烧15%散失25%燃料很难完全燃烧被水吸收的热量燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小，例如用煤烧水。一部分热量直接散失掉二、热机的效率燃料的利用率热机的效率视频 提高锅炉效率的措施:（1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。（2）减少各种热量损失。将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧；①加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；②使用较好的保温材料，减少热损失。通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源上改造的潜力巨大。 1．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？想一想公式：η=Q吸Q放=cm△tm′q热机的效率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）热机的效率是热机性能的重要指标2．提高热机效率，节约能源，减少污染（2）提高效率的途径提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；改进热机，减少各种能量损失；利用废气的能量。 例3为了响应国家“节能减排”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（）A.开车过程中不宜频繁地急加油和急刹车B.定期清理汽车后备箱中的不常用物品，减小汽车负载C.夏天开车开空调时，空调的温度不宜过低D.驾车长期低速行驶会造成汽油的浪费可以减小汽车的阻力，行驶时可以节约耗油量驾车在上坡时低速行驶以增大牵引力，而当在平路上行驶时还要以适当的速度行驶，这样可以节约耗油量不合理合理合理合理D 图14.2-3斯蒂芬森的“火箭号”蒸汽机车，它诞生于1829年图14.2-4摩托车使用汽油机，挖土机使用柴油机，货船使用大型柴油机阅读教材P25STS《从火车到火箭》短文. 图14.2-6自带燃料和氧化剂的火箭图14.2-5高温高压水蒸气直接推动蒸汽轮机的叶片 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C知识点1燃料的热值 2．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·℃)。解：Q=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106Jm=Qc(t-t0)8.4×106J4.2×103J/(kg·℃)×(70℃-20℃)==40kg 3.完全燃烧15千克热值是3.4×107焦耳/千克的木炭，能产生多少热量？想要获得这些热量，需要完全燃烧多少千克氢气？(q氢=1.4×108焦耳/千克)解：Q=mq=15kg×3.4×107J/kg=5.1×108Jm=Qq5.1×108J1.4×108J/kg==3.64kg 4.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知识点2热机的效率 5．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。35% 公式：η=Q吸Q放=cm△tm′q热机的效率提高效率的途径提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；改进热机，减少各种能量损失；利用废气的能量。 4.提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列出一个回答问题的提纲，不必展开陈述.解：节约能源、减少环境污染等.（解答本题可从节约能源及减少环境污染等方面来考虑，答案合理即可）