人教版九年级第十四章第2节热机的效率 课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
热机的效率
热机的效率
第二节
热量的计算公式是什么?
知识回顾
Q=cmΔt
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
知识回顾
解:Δt
=20
℃
，m=100g=0.1kg
Q放=cmΔt
=
0.46
×
103J/(kg·℃)
×0.1kg
×20
℃
=920J
质量为100g、初温为50
℃的铁块，温度降低20
℃
，求铁块放出的热量是多少？
C铁=0.46
×
103J/(kg·℃)
火箭的升空需要一种重要的燃料——氢，你知道为什么火箭上的燃料是液态氢，而不用汽油吗？
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学习目标
1.知道热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。（重点）
2.了解热机效率。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向，知道可以怎样提高热机效率。（难点）
自主学习
请认真阅读教材P22
—P23燃料的热值的内容,完成下列问题。
1.燃料燃烧是什么变化？能量的转化情况是怎样的?
2.热值的定义、符号、单位、物理意义
3.说出燃料酒精的热值的物理意义是什么？煤气的热值的物理意义是什么?
4.如何计算燃料燃烧放出的热量？
5.从小资料可以获取哪些信息？
4.
酒精的热值为3.0×107J/kg，它的物理意义是
；煤气的热值为3.9×107J/m3，它的物理意义是
_______________________________________.
1.燃料燃烧是
变化？（填“物理”或“化学”）其能量的转化是
能转化为
能。
化学
化学
内
1kg的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J
1m3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J
一、燃料的热值(符号：q）
2.定义：某种燃料完全燃烧所放出的_______与_____________之比，叫做这种燃料的_____。
热量
质量或体积
热值
3.单位：是_____________________，符号是______________。
焦每千克或焦每立方米
J/kg或J/m3
干木材柴
约1.2×107
J/kg
柴油
3.3×107
J/kg
烟煤
约2.9×107
J/kg
煤油
4.6×107
J/kg
无烟炭
约3.4×107
J/kg
汽油
4.6×107
J/kg
焦炭
3.0×107
J/kg
氢
1.4×108
J/kg
木炭
3.4×107
J/kg
煤气
约3.9×107
J/m3
酒精
3.0×107
J/kg
沼气
约1.9×107
J/m3
表格中燃料的热值，有何特点？
1）每种燃料都有一定的热值，不同燃料热值一般不同。
2）氢的热值最大。
5.理解热值：热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量和是否完全燃烧无关。
6.燃料燃烧放出热量的计算：
（1）固、液体：
变形：
（2）气体：
变形：
热量---Q---J
质量---m---kg
热值---q---J/kg
热量---Q---J
体积---V---m3
热值---q---J/m3
1.木炭的热值为q=3.4×107
J/kg，完全燃烧质量为m=5kg木炭放出的热量为多少？
2.煤气的热值为q=3.9×107
J/m3
，完全燃烧体积为V=10m3的煤气放出的热量为多少？
练习
Q放=qm=3.4×107
J/kg×
5kg=1.7
×108J
解：木炭放出的热量为：
Q放=qV=3.9×107
J/m3×
10m3
=3.9×108J
解：煤气放出的热量为：
1.把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
典型题精析
2.太阳能热水器内装有250kg、温度为25
℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到65
℃，若水的比热为c水=
4.2×103J/(kg·
℃)
,则：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）需要完全燃烧多少千克的干木材来供热？（假设干木材所放出的热量被水完全吸收。）
【其中干木材的热值为q=1.2×107
J/kg。
】
合作探究
请认真阅读教材P23
—P24热机的效率的内容,讨论下列问题。
我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都被水吸收？
2.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？
3.在八年级，我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？在内燃机的效率问题中，什么相当于有用功？什么相当于总功？推导出相关公式。
4.热机的效率是热机性能的重要指标，提高热机效率有何意义，怎么样提高热机效率？
热机中能量的转化
燃料
化学能
100%
内
能
机械能
有用功
30%
燃烧不完全损失的能量
散热损失的能量
废气带走的能量
克服摩擦损失的能量
从热机的能量转化过程中能量的去向，你想到了什么？
1.定义：热机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，叫热机的效率。　　
二、热机的效率
2.公式：
3.提高热机的效率的方法：
（1）使燃料充分燃烧;
（2）尽量减少各种热量损失；
（3）利用废气的能量；（主要措施）
（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。
4.提高燃料的利用率的方法
（1）尽量使燃料充分燃烧，【把燃料做成“粉末状，加大送风量。]
（2）尽量减少热量的散失，【增大受热面积，减少燃具的热量的散失。】
（3）充分利用废气带掉的能量【第二次利用废气的能量】
5.炉子烧水的效率
巩固练习：
1.为节约能源，需提高热机的效率。下列措施中不能提高热机效率的是
（
）
A
尽量使燃料充分燃烧
B
尽量增加热机的工作时间
C
尽量减少废气带走的热量
D
尽量减少热机部件间的摩擦
B
2、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
3、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
解析：选C.
l
kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错.
C
4、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
解析：选D.提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量少做额外功等.
D
5、为提高锅炉的效率和燃料的利用率，下列做法不正确的是（
）
A.把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛内燃烧
B.加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧
C.增大受热面积，减少烟气带走的热量
D.用木炭代替烟煤
D
知识小结
1．热值（q
）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。
A.单位：焦耳/千克。
B．燃料燃烧放出热量计算：
Q放=qm；Q放=qv
2．利用内能可以加热，也可以做功。
3.热效率：物体吸收的热量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
η=Q吸/Q放
4．热机的效率：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，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标.η=W/Q放
5．在热机的各种损失中，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。