14.2热机的效率（课件含动图视频）(共21张PPT)——2023-2024学年人教版九年级物理全册

(共21张PPT)
第2节 热机的效率
第14章 内能的利用
1. 从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。
2. 能计算燃料完全燃烧放出的热量。
3. 能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向及散失的途径
4. 掌握热机效率的计算方法，了解如何提高热机效率。
课程导入
2023年7月12日，朱雀二号成功发射
全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭！
燃料的热值
燃料是指可燃烧的物质，最常见的是按其物理状态分类
液体燃料
汽油、酒精等
固体燃料
煤气、天然气等
气体燃料
木炭、煤等
不同燃料的放热本领相同吗？
燃料的热值
　　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。
燃料的热值
热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（某些气体为体积）之比，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。
　　国际单位：焦每千克
符号：J/kg
　
单位
公式
固液：
气体：
气体燃料的单位：焦每立方米
符号：J/m3
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
物理意义
燃料的热值
变形公式
公式
固液：
气体：
燃料燃烧放出热量的计算
Q放= qm
Q放= qV
根据燃料燃烧放出的热量计算燃料的质量/体积
m=
V=
燃料的热值
1.请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。
2.观察表格，你得到什么信息。
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。
燃料的热值
　　根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？
　　再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？
　　氢的热值是1.4×108 J/kg
　　干木柴的热值1.2×107 J/kg
放出热量Q = qm
=1.4×108 J/kg× 10×103 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。
所以火箭大多用液氢作为燃料，因为热值大，且清洁环保
热机的效率
　　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？
有用机械能
燃气内能
散热、克服摩擦损失
废气带走的能量
回忆机械效率是什么？
η＝ ×100%
　　　　　　　　　　
W有用
W总
η=
W有用
Q放
×100%
热机效率：
热机的效率
η=
W有用
Q放
×100%
热机效率：
用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量、之比称为热机效率
物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。
热机的效率
常见热机效率
柴油机：30﹪~45﹪
喷气式发动机：50﹪~60﹪
蒸汽机:
6%~15%
汽油机:
20%~30%
热机的效率
如何提高热机的效率？
提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
改进热机，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；
利用废气的能量
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。
燃料的热值
热机的效率
热量公式：Q放=mq（固、液），
Q放=Vq（气）
公式：
×100%
提高热机效率的途径
定义
定义公式： （固、液） （气）
课堂小测
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
课堂小测
2.如图所示是内燃机的能量流向图，则内燃机的效率可以表示为（ ）
B
课堂小测
　　3. 关于热机效率，下列说法正确的是：
　　　　　　　　　　　　　　　　　(　　 )
　　A．热机效率越高，即热机做的有用功多
　　B．热机效率越高，即热机的功率越大
　　C．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失， 并且要保证良好的涧滑
　　D．提高热机效率，有利于环保减排
C D
　　4．一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__________。
课堂小测
35%
做题方法
1、燃料燃烧烧水问题：
2、汽车内燃机（发动机）效率问题：
关于热机效率计算的两类问题
知识拓展
人们获得热量的六种方式及其热效率的计算方法：