14.2 热机效率（教学课件）(共23张PPT)——初中物理人教版九年级全一册

(共23张PPT)
人教版初中物理九年级全一册
第2节 热机效率
第十四章 内能的利用
目录
新课导入
新课教学
01
02
经典例题
课堂练习
03
04
课前导入
燃料燃烧是一种化学变化，燃料的化学能转化为内能
你知道常见的燃料有哪些，它们分别属于哪一类？
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）、天然气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。
固体燃料
气体燃料
液体燃料
新课教学
01
一、燃料的热值
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
1．热值
（1）定义
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（气体为体积）之比，叫做这种燃料的热值。
（2）单位
国际单位：焦每千克；符号：J/kg。
气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
（3）计算公式
Q放＝Vq
Q放＝mq
q（J/kg）
q（J/m3）
（适用固体和液体燃料）
（适用气体燃料）
2．了解燃料的热值表
固体 热值 J/kg
干木柴 1.2×107
烟煤 2.9×107
焦炭 3.0×107
无烟煤 3.4×107
木炭 3.4×107
液体 热值 J/kg
酒精 3.0×107
柴油 4.3×107
石油 4.4×107
汽油 4.6×107
煤油 4.6×107
气体 热值 J/m3
煤气 3.9×107
天然气 (7.1~8.8)×107
气体 热值 J/kg
氢 1.4×108
热值表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧无关。
二、热量的计算
我们已经知道：氢的热值是1.4×108J/kg，物理意义是：1kg氢完全燃烧时放出的热量是1.4×108J。
10kg氢完全燃烧放出的热量
知道了氢的热值是1.4×108 J/kg ，你能根据它的物理意义，计算出10 kg的氢完全燃烧放出的热量吗？
提炼
公式
放出的热量=热值×质量
=1.4×108 J/kg× 10kg
=1.4×109J
Q放= qm
在内燃机中燃料是否能完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪去了？
无用的机械能
有用机械能
燃气内能
废气带走的内能
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。
如何提高热机效率？
三、热机的效率
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
蒸汽机的效率只有6%~15%
1.定义：
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，叫做热机的效率。
2.公式：
3.提高热机效率的途径：
（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
（3）利用废气的能量。
（2）改进热机，减少各种能量损失；
①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？
②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 = 热值×质量=1.4×108 J/kg× 10×103 kg=1.4×1012 J
需要干木柴
综上：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
提高热机效率的途径
①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。　　
②尽量减小各种热散失。　
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。　　
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。　　
典例分析
C
1．下列对于燃料热值的说法中，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
典例分析
2. （多选） 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，
　 并且要保持良好的润滑
D．提高热机效率，有利于环保减排
CD
课堂练习
1．对于燃料的热值，下列说法中正确的是 (　　 )
A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
A
课堂练习
2 ．烟煤的热值比木炭的小，这表示（ ）
A ．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量少
B ．燃烧烟煤比燃烧木炭放出的热量多
C ．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量少
D ．相同质量的烟煤和木炭，完全燃烧时，木炭放出的热量多
D
课堂练习
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
课堂练习
4.小明某次用火炉烧水时，共消耗了2kg的烟煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量（烟煤的热值q=2.7×107J/kg)
解：Q放=mq=2kg×2.7×107J/kg
=5.4×107J
典例分析
5. 如图为汽油机的做功冲程，已知汽油的热值为4.6×107J /kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为多少 J？
解：Q放=mq
=0.1kg×4.6×107J/kg
=4.6×106J
课堂小结
感谢观看
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