3.6电能 热机效率 学案（无答案）

燃料的热值|：
完成下列各题：
质量相等的不同燃料，完全燃烧所放出的热量一般是
(相同/不相同)的。
______________________________________________________________叫热值。
热值在数值上等于____________________________________________。燃料的热值用________表示，单位是：______
读作：
。
4、质量为m、热值为q的燃料完全燃烧所放出的热量为：_____________。
5、汽油的热值是
，读作：
____________
______________，表示：
_________________________________________________
____________________。
6、燃料的热值是物质的_____
____。
(1)同种燃料热值___________，不同燃料热值一般___________
(相同/不相同)
；
(2)热值只与燃料的__________有关，与其它因素无关；
(3)完全燃烧相同质量的不同燃料，热值大的放出热量__________；
(4)完全燃烧不同燃料放出相同热量，热值大的质量的__________。
7、火箭发射应用液氢作为燃料，是因为氢的__________大。
课堂练习：
1、2kg的某种燃料完全燃烧放出的热量是6.0×107J，则这种燃料的热值是多大？
2、完全燃烧140
g焦炭(焦炭的热值为3．0×107J／kg)能放出多少热量?若这些热量的30％被水吸收，则能使30kg
20℃的水温升高到多少度?
3、用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4．2×103J／(kg·℃)，煤气的热值为4．2×107J/kg．求：
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量．(2)水吸收的热量．(3)燃气灶烧水的效率．
4、、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（
）
?
A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
?
B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
?
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
?
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
5、由于国际原煤价格上涨，少数不法商人把一种黑色石头掺在优质煤中高价出售，客户为了不上当受骗，辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测下面哪一个物理量（
）
?A.
热值?　　??
B.内能?　　　?C.
温度???　　?D.比热容
6、酒精的热值为3×107J/Kg,其物理含义是_________________________________________，一杯酒精倒去一半，剩下酒精的比热容将_________，热值将_________(变大/变小/不变).
7、完全燃烧0.5m3天然气放出的热量是_________________J。这些热量全部用来给水加热，可以使
kg的水温度升高10℃（q天然气=
8.4×107J/m3）。
8、氢气的热值为1．4108J／kg，
10kg氢气完全燃烧放出的热量是_______J；若这些热量的50％被水吸收，能使_______kg的水温度升高50℃。
9、有一台汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（热值为4．6×107J／kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是????????
J。若这台汽油机的效率为30％，则一个工作循环中输出的有用机械能为????????
J。
10、小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.
（1）若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量为多少？
（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的热值为8.0×107J/kg）
（3）请你说出使用太阳能热水器的优点.（至少说出一点）
11、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：
（1）汽车行驶速度是多少？（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？
（3）汽车发动机的效率是多少？
12、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：（1）燃气对活塞的平均压力；（2）燃气对活塞做的功；
（3）汽油机的功率．
二：热机效率
在人类历史上，发现内能可以做功并制造出了热机，人们开始大量使用热机，包括蒸汽机，蒸汽轮机，汽油机，柴油机，喷气发动机等，但是它们的性能是不一样的。也就是说使用相同的内能所获得的机械能是不一样的。那么在物理当中是用什么来衡量热机的性能的呢？
在汽油机中，燃料释放的能量全部都用来做有用功了吗？现在看到图2-3-2，我们把燃料所释放出的热量看做是100﹪，其中气缸在排气冲程排除的废气的温度很高，带走了33﹪到35﹪的热量，为了保证气缸的使用寿命，在连续工作时需要不断用水来冷却缸体，冷却水带走了30﹪到32﹪的热量，另外克服气缸活塞与缸壁的摩擦做功也需要消耗热量，缸体对外热辐射时也要散失热量，二者之和占总热量的7﹪到9﹪，这样算下来只剩下25﹪到30﹪的热量以有用功的方式输出，转化为我们需要的机械能。
从上面来看，热机中燃料燃烧放出的热量只有其中一部分是用来做有用功的
热机效率：
概念：__________________________________________________叫做热机的效率，用热机效率来描述热机的性能。
公式：n=Q有用/Q总×100﹪或n=W有用/
Q总×100﹪
如何提高热机的效率：使燃料尽可能的完全燃烧。减少运动部件摩擦发热的损失，保持良好的润滑。减少废气带走的热量。
练习：
1：在观察水的沸腾实验中，用酒精灯将杯中230g，60°C的热水加热到沸腾，共用去2.5g的酒精，问：酒精完全燃烧所释放的热量中有百分之几被水吸收？
2：一载重车在一段平直的高速公路上行驶10.08km，所用的时间是8min，消耗的燃油是3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kw燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg.问：
汽车行驶的速度
汽车行驶过程中的牵引力
汽车发动机的效率
提问：（1）不同的热机的效率一般不同，那么想一下热机效率会不会达到100﹪？
（2）机械效率和热机效率是不是一回事？（用机械做功时，有用功和总功的比值叫做机械效率，热机的燃料释放出的能量用来开动热机，这些热量不会用来全部做有用功也就是不会用来全部开动热机，那么有用的热量与总的热量之比就是热机效率。可见研究的问题是不一样的，不过研究问题的思想是一样的，都反映的是性能的好坏，机械效率是机械做功的性能的好坏，热机效率是热机性能好坏的标志）
热机带来的环境污染：
大气污染：有毒气体和粉尘污染空气，有害于人类的健康和动植物的正常生长，产生的酸雨有害于农业，林业，渔业。
热污染：温室效应，热岛效应
噪声污染
环境保护的措施
利用绿色能源、研究和开发低能耗，少污染的高性能的热机、
改进燃烧设备，消除烟尘
提高燃料的综合利用，采取集中供热
在热机上安装消声设备，减少噪声
课堂练习
1.燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则(
)
A、甲的质量一定大
B、甲的热值一定大C、甲的比热容一定大
D、条件不足无法判断
2.下面现象中，属于内能转化为机械能的现象是(
)
A、两决块相互摩擦，冰块熔化
B、水蒸汽推动活塞做功
C、压缩气体，温度升高
D、用太阳灶烧水
3.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指(
)
A、煤比干木柴含有的热量多一些
B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些
D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
4.不属于大气污染主要来源的是(
)
A、家庭炉灶和取暖设备
B、大型机电排灌站
C、工业企业(包括火电站、钢铁厂、化工厂等)
5.两种燃料的燃烧值之比为2:1，它们的质量之比为1:4，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为(
)
A.1:2
B.2:1
C.8:1
D.4:1
6.为了提高热机效率，可采取的措施是（
）
A．采用热值高的燃料
B．降低热机功率C．保证良好的润滑减少摩擦D．以上措施都可以
7.燃料的燃烧是一种__________变化；在燃烧过程中，燃料的__________能转化为__________能。
8.10千克汽油完全燃烧放出4.6×108焦的热量，则汽油的燃烧值为_________焦耳/千克。
9.热机工作时会产生____，干扰人们的正常工作和生活，同时会排出
污染大气。
10.无烟煤的热值是3.4×107J/Kg，表示的意义是
。如要获得1.7×108J的热量，需要完全燃烧
Kg无烟煤。
11.已知汽油的热值是4.6×107J/kg，完全燃烧500g汽油，求；(1)燃烧汽油产生的热量是多少?(2)若这些热量的50%被水吸收，使水温从20℃开始，升高了40℃，则水的质量是多少?
一台柴油机的热机效率为25%，表示的意思是
那部分能量在
能量中占
。用这台柴油机工作时，完全燃烧2Kg的柴油可做有用功
J。（柴油的热值为3.3×107J/Kg）
13.用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作时。15min可使质量为4Kg、温度为23℃的水沸腾，该城市水的沸点为93℃，求：
⑴水吸收的热量；
⑵若煤气灶放出的热量70%被水吸收，煤气灶实际放出的热量为多少？