14.2 热机的效率课件2021-2022学年人教版九年级全一册物理(共18张PPT)

(共18张PPT)
热机的效率
第十四章
第２节
提问：什么是燃料？
生活中有哪些燃料以及分类？
生活中的燃料：　
通俗地讲就是可以燃烧的物质
柴薪、煤炭
石油
天然气
固体燃料
气体燃料
液体燃料
柴薪
煤炭
石油
天然气
我们如何从燃料里获得内能？　
　
可见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。
想想议议
提问：质量为1kg的煤和质量为1kg的干木柴，都完全燃烧，谁放出的热量多？
燃料的种类
（4）单位:
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
（2）物理意义：热值在数值上等于1
kg某种燃料完全燃烧放出的热量
一、燃料的热值　
（1）定义：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
（3）公式:
或
　请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。
了解燃料的热值表
2.热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。
　　为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
想一想
若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？
干木柴的热值1.2×107
J/kg
　　计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？氢的热值是1.4×108
J/kg
放出热量Q
=
mq
=
10×103
kg
×
1.4×108
J/kg
=1.4×1012
J
需要干木柴
　　约120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。
3．有关燃料燃烧放热的计算
根据热值的定义式
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
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
对外做功的部分能量
　　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。
想一想：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？
无用的机械能
有用机械能
二、热机的效率　
燃气内能
损失的内能
W有
Q放
×100%
η
=
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
?减小摩擦,以减少机械损失
④利用废气的能量
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
练一练
2、汽油的热值为4.6×107
J/kg，现有汽油2
kg，
选其中一半完全燃烧，放出的热量是________J
剩余汽油的热值是____________J/kg。
4.6×107
4.6×107
　　3．一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%
练一练
4、
某家庭需要将50
kg、20
℃的水加热到60
℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8
kg煤气。煤气的热值取4.2×107
J/kg，水的比热容c水＝4.2×103
J/(kg·℃)。求：
(1)50
kg、20
℃的水加热到60
℃需吸收的热量。
(2)完全燃烧0.8
kg煤气放出的热量。
(3)煤气灶烧水的效率。
练一练
解：
(1)Q吸＝cm(t－t0)
＝4.2×103
J/(kg·℃)×50
kg×(60
℃－20
℃)
＝8.4×106
J
(2)Q放＝qm煤气
＝4.2×107
J/kg×0.8
kg
＝3.36×107
J
(3)η＝
Q吸/Q放×100%
＝3.36×107
J/(8.4×106
J)×100%
＝25%
什么是燃料的热值？
燃料完全燃烧时放出热量如何计算?
提高热机的效率与节能环保
课堂小结