2022-2023学年九年级上册物理人教版 第十四章 第二节 热机的效率 课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
第二节 热机的效率
火箭的升空需要一种重要的燃料——氢，你知道为什么火箭上的燃料是液态氢，而不用汽油吗？
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热量的计算公式是什么
知识回顾
Q=cmΔt
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
知识回顾
解:Δt =20 ℃ ，m=100g=0.1kg
Q放=cmΔt
= 0.46 × 103J/(kg·℃) ×0.1kg ×20 ℃
=920J
质量为100g、初温为50 ℃的铁块，温度降低20 ℃ ，求铁块放出的热量是多少？
C铁=0.46 × 103J/(kg·℃)
一、燃料的热值
1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
（2）单位：
J/kg （或 J/m3）
焦每千克（或焦每立方米）
（1）定义：
Q放 = qm
（3）公式：
质量
热值
（4） q煤油=4.6×107 J/kg的意义：
1kg的煤油完全燃烧时放出的热量为4.6×107 J
或:Q放 = qV
体积
一些燃料的热值
干木材 约1.2×107 J/kg 柴油 3.3×107 J/kg
烟煤 约2.9×107 J/kg 煤油 4.6×107 J/kg
无烟炭 约3.4×107 J/kg 汽油 4.6×107 J/kg
焦炭 3.0×107 J/kg 氢 1.4×108 J/kg
木炭 3.4×107 J/kg 煤气 约3.9×107 J/m3
酒精 3.0×107 J/kg 沼气 约1.9×107 J/m3
表格中燃料的热值，有何特点？
（1）每种燃料都有一定的热值，不同燃料热值一般不同。
（2）氢的热值最大。
1.木炭的热值为q=3.4×107 J/kg，完全燃烧质量为5kg木炭放出的热量为多少？
2.煤气的热值为q=3.9×107 J/m3 ，完全燃烧体积为V=10m3的煤气放出的热量为多少？
简答
=3.4×107 J/kg× 5kg=1.7 ×108J
解：Q放=qm
=3.9×107 J/m3× 10m3 =3.9×108J
解：Q放=qV
例题1：把5kg、40℃的水烧开，需要完全燃烧多少千克的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
Q吸=cm（t-t0）
=4200J/(kg·0C)×5kg×（1000C-400C）
=1.26 ×106J
Q放＝Q吸
m=Q放/q
= 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.105kg
解：
典型题精析
典型题精析
2.太阳能热水器内装有250kg、温度为25 ℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到65 ℃，若水的比热为c水= 4.2×103J/(kg· ℃) ,则：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）需要完全燃烧多少千克的干木材来供热？（假设干木材所放出的热量被水完全吸收。）
【其中干木材的热值为q=1.2×107 J/kg。 】
热机中能量的转化
燃料
化学能
100%
热
能
机械能
有用功
30%
燃烧不完全损失的能量
散热损失的能量
废气带走的能量
散热损失的能量
克服摩擦损失的能量
从热机的能量转化过程中能量的去向，你想到了什么？
二、热机的效率
二、热机的效率
　　热机所做的有用功和燃料完全燃烧放出的热量之比叫热机的效率。　　
汽油机的效率：20-30%
柴油机的效率：30-45%
怎样提高热机的效率？
汽油机、柴油机的效率大约是多少？
猜一猜
热机中能量的转化
燃料
化学能
100%
热
能
机械能
有用功
30%
燃烧不完全损失的能量
散热损失的能量
废气带走的能量
散热损失的能量
克服摩擦损失的能量
从能量损失的去向，你是否想到提高热机效率的方法？
1.尽可能减少各种热损失，保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；
2.充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。
提高热机效率的方法
巩固练习：
1、为节约能源，需提高热机的效率。下列措施中不能提高热机效率的是 （ ）
A 尽量使燃料充分燃烧
B 尽量增加热机的工作时间
C 尽量减少废气带走的热量
D 尽量减少热机部件间的摩擦
B
2、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：选B.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.
B
3、下面说法不正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的
C．l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值
D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
解析：选C. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错.
C
4、下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）
A．减少各种热损失
B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
C．充分利用废气的能量，如建热电站
D．采取少消耗总能量的办法
解析：选D.提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量少做额外功等.
D
5、为提高锅炉的效率和燃料的利用率，下列做法不正确的是（ ）
A.把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛内燃烧
B.加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧
C.增大受热面积，减少烟气带走的热量
D.用木炭代替烟煤
D