人教版物理九年级全一册 第14章第2节 热机的效率 课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
第2节 热机的效率
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1.从能量转化的角度认识燃料的热值。
2.通过能量的转化和转移，认识热机效率。
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燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
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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。
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如图表示一个四口之家使用某种燃料时的月消耗量。使用不同燃料，消耗量是不同的。为什么？
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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，某种燃料完全燃烧所放出的热量与所用该燃料的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
燃料的热值
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热值是燃料的一种特性，其大小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。
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几种燃料的热值（J/kg,J/m3）
氢
1.4 ×108 （J·m-3 ）
汽油
4.6 ×107
酒精
3.0×107
柴油
3.3 ×107
煤气（约）1.8 ×
107（J·m-3 ）
煤油
4.6 ×107
天然气(3.3～4.5) ×107（J·m-3 ）
烟煤（约）
2.9 ×107
无烟煤（约）
3.4 ×107
焦炭
3.0 ×107
木炭
3.4 ×107
干木柴（约）
1.2 ×107
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热量的计算
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例题：
若某个家庭预计每月使用天然气4 m3，这些天然气完全燃烧放出热量_________J，相当于_____kg柴薪完全燃烧放出的热量。（天然气的热值约为7.5×107J/m3，柴薪的热值约为1×107J/kg）
解析：4 m3完全燃烧放出的热量是Q放=Vq=4m3×7.5×
107 J/m3=3×108J；柴薪的质量m=
=30kg。
答案：3×108 30
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热机的效率
想一想
燃料完全燃烧放出的能量
废气带走的能量
散热、克服摩擦损失
机械能
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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？
由于机械转动，克服摩擦等所消耗的能量
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
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化学能
（100﹪ ）
内能
机械能
燃烧不完全损失的能量
废气带走的能量
克服摩擦损失的能量
电流通过导线时发热损失的能量
散热损失的能量
发电机
蒸气轮机
锅炉
散热损失的能量
克服摩擦损失的能量
电能（30﹪）
火电站能流图
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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称为热机效率，即：
热机效率
W有用
Q放
×100%
η=
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议一议
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。
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热机的效率能达到100%吗？为什么？
　　不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失受燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。
想一想
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1.关于燃料的热值说法正确的是（ ）
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
B
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2.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
C
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3.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
D
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4.柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油
机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2 kg柴油能放热
J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用
功 J。（柴油的热值为3.3×107J/kg）
5.完全燃烧140克焦炭（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℃的水温度升高到多少度？
6.6×107
1.98×107
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一、燃料的热值
定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比
单位：焦每千克，符号：J/kg
二、热量的计算
Q放=mq
三、热机效率：
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。
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一分耕耘，一分收获，要想得到超人的收获，就必须付出超人的代价。
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