九年级物理人教版教学课件：第十四章 第2节 热机效率(共21张PPT)

(共21张PPT)
第2节
热机的效率
一
学习目标
1. 从能量转化的角度认识燃料的热值。
2. 了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
3. 通过分析能量转化或转移的去向,理解热机效率。
4. 了解提高热机效率的途径。
二
重点难点
重点：
掌握燃料的热值的概念,根据热值的定义计算燃料燃烧时放出的热量。
难点：
热机效率的相关计算。
固体燃料
液体燃料
气体燃料
燃料可分为三种
〖请你说说〗 日常生活中常用到的燃料有哪些？
常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。
干木柴
烟煤
汽油
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
在物理学中，把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做燃料的热值。
热值的符号：q 单位：J/kg（J/m3）
固体和液体燃料
气体燃料
一、燃料的热值
热值是反映燃料燃烧时化学能车转化为内能的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量无关。
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
氢的热值为1.4×108J/kg，表示1kg的氢在完全燃烧时所放出的热量为1.4×108J。
液化气的热值为4.6×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.6×107J。
Q=mq
质量为m的燃料完全燃烧释放的能量是：
Q：燃料完全燃烧释放的能量
ｑ：燃料的热值
ｍ：燃料的质量
Q=qV
体积为V的气体燃料完全燃烧释放的能量是：
Q：燃料完全燃烧释放的能量
ｑ：燃料的热值
V：气体燃料的体积
例1：计算4Kg柴油完全燃烧释放的热量。（q=4.3×107J/Kg ）
解:
Q=mq
=4Kg×4.3×107J/Kg
=1.72×108 J
答:完全燃烧释放的热量为1.72×108 J
二、热机效率
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
　热机真正转变为对外做功的部分
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
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。
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效率，即：
　　　　　　
Q有
Q放
η=
蒸汽机:6﹪~15﹪
汽油机：20﹪~30﹪
柴油机：30﹪~40﹪
热机的效率为什么不能达到100%？
1.燃料燃烧不完全
2.排出的废气温度过高
3.机件散热损失
4.克服机件摩擦
怎样提高热机的效率？
使燃料充分燃烧;
尽量减少各种热量损失；
在热机的设计和制造上采用先进的技术；
注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
议一议
热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：
例2.关于热机效率,下列说法中正确的是 (　)
A.热机做的有用功多,效率一定高
B.热机的功率大,效率一定高
C.热机单位时间内耗费的燃料少,效率一定高
D.以上说法都不对
D
检测反馈
2.热机的效率:
概念:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
提高热机效率的方法:让燃料尽可能充分燃烧;尽量减少或利用各种热损失等。
1.热值:
概念:燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是不同的。我们把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.。
单位:固体、液体是J/kg;气体是J/m3。
四
课堂小结