14.2 热机的效率 课件 2022-2023学年人教版九年级全一册物理(共16张PPT)

(共16张PPT)
14.2 热机的效率
长征七号火箭使用的是液氧煤油推进剂，无毒、无污染，清洁环保。
一、燃料的热值
人类在原始社会就知道燃烧柴薪来取暖、烧饭。现代社会，人类所用的能量很大一部分依然从燃料的燃烧中获得的。
一、燃料的热值
柴薪、煤、天然气都是燃料，但烧开同一壶水需要的这些燃料的质量相不相同？
想想议议
燃料的种类很多，固体燃料有木柴、煤等，液体燃料有汽油、酒精等，气体燃料有煤气、天然气等。根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量是不是相同？要找出事实来支持你的观点，并进行分析。
一、燃料的热值　
想想议议
问题1
同样烧开一壶水，使用不同的燃料，如用煤和干木柴，所消耗的燃料的质量是一样多吗？
　　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。
问题2
相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量一样多吗？
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。
1．燃料的热值（q）
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
一、燃料的热值　
定义式：
比值定义法
对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比，叫做这种气体燃料的热值。
物理意义：热值在数值上等于在标准状态下1m3的燃料完全燃烧放出的热量。
定义式：
气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
1．燃料的热值（q）
一、燃料的热值　
（4）气体燃料的热值
2．了解燃料的热值表
请找出你熟悉的燃料的热值，并说说其物理意义。
理解：热值是燃料本身的一种特性。
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
　　在内燃机中燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？
二、热机的效率　
想一想
燃料完全燃烧放出的热量
燃料很难全部燃烧
排出的废气带走能量
热机部件要吸热
克服运转机件之间的摩擦消耗能量
有用机械能
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%
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。
某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率．他们用酒精灯给100 g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60 ℃、消耗了4.2 g酒精．已知：水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的热值为3×107 J/kg.求：
(1)此过程中水吸收的热量；

(2)4.2 g酒精完全燃烧放出的热量；


Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 ×0.1 ×60 ＝2.52×104 J
Q放＝m酒q＝0.004 2 kg×3×107 J/kg＝1.26×105 J
(3)酒精灯烧水时的热效率．
练习1、煤气的热值是3.9╳107J/m3，求2m3的煤气完全燃烧放出的热量？
解：Q放=Vq=2m3╳ 3.9╳107J/m3
= 7.8╳107J。
练习2、为环保，太阳能越来越受到人们广泛利用，一太阳能内装有250kg,阳光照射下温度变化量为60℃。
（1）水吸收太阳能是多少？
（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木材放出的热量？（木材的热值是1.2╳107J/m3）
解：1. Q吸=CM△t= 4.2╳103 ╳250 ╳60
= 6.3╳107 (J)
2.因为Q吸= Q放，所以M= Q放/q= 6.3╳107 / 1.2╳107 =5.25（kg）