14.2 热机的效率 课件(共23张PPT) 2023－2024学年人教版九年级全一册物理

(共23张PPT)
人教版九年级全一册物理
14.2 热机的效率
思考讨论：
1.你知道的燃料有哪些？
2.我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少？
1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。
物理意义：1kg(m3)某种燃料完全燃烧放出的热量
符号：q
单位：焦每千克（焦每立方米），符号：J/kg（J/m3）
2、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
我劝天公重抖擞，不拘一格降人才
燃料的热值
观察热值表，你有什么收获？（信息、物理含义）
煤油 4.6×107
木炭 3.4×107
汽油 4.6×107
无烟煤 3.4×107
氢气 14.3×107
石油 4.4×107
焦碳 3.0×107
天然气 4.4×107
柴油 3.3×107
烟煤 2.9×107
煤气 4.2×107
酒精 3.0×107
干木柴 1.2×107
气体
液体
固体
常用燃料的热值（单位：J/kg）
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想一想
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
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（1）固体或液体燃料：
Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq
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热量的计算
请仔细观察图片：
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探究学习
交流讨论：怎样提高热机的效率？
①使燃料充分燃烧;
②尽量减少各种热量损失；
③在热机的设计和制造上采用先进的技术；
④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
通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源上改造的潜力很大。例如，取暖用的小型锅炉，如果把煤磨成煤粉或煤粒，从而加大与氧气的接触面积，再把空气吹进炉膛，就会比煤块燃烧得更充分，从而提高燃料的利用率。
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热机
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？
思考：
对于热机而言，燃料释放的能量只有一部分用来做有用功，还有相当一部分能量散失了。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，叫作热机的效率。
【解析】
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废气带走
机件发热散失
机件摩擦损失
燃料燃烧产生能量
在热机的各种能量的损失中,废气带走的能量最多。
设法利用热机废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
做有用功
燃烧不完全
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热机的效率
热机效率：我们把热机转化成的机械能和燃料完全燃烧后放 出的能量之比

或
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热机的效率
燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。例如，用煤烧水，有效利用的热量只是被水吸收的热量。高温的烟气带走了相当一部分热量，还有一部分热量直接散失掉了。
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热机的效率
热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量损失，提高效率。
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热机的效率
在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。这种既供电又供热的热电站，比起一般的火电站，燃料的利用率大大提高。
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小结①：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。
小结②：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即
归纳小结
热机效率
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针对训练
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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课堂练习
例题1：下列说法中正确的是（ ）。
A. 燃料的热值与燃料燃烧的程度有关
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. 燃料的热值与以上三个因素都有关
B
知识点：燃料热值的理解
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课堂练习
【解析】
热值是某种燃料完全燃烧放出的能量。热值的大小与燃料的燃烧程度无关，所以选项A说法不正确。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，不同种类的燃料其热值一般不同，所以选项B说法正确。燃料的热值与燃料的多少无关，所以选项C说法不正确。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧程度，质量的多少以及是否燃烧等均无关，所以选项D说法不正确。故选B。
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课堂小结
热机的效率
燃料的热值
定义
热机的效率
概念
提高热机效率的途径
单位
燃料释放热量的公式
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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
随堂检测
C
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随堂检测
2．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
8.4×107 J 40kg
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