初三物理第十四章內(nèi)能的利用第二節(jié) 熱機的效率公開課優(yōu)秀課件

1、它們都離不開燃料。 燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。 固體燃料 液體燃料 氣體燃料 燃料可分為三種燃料可分為三種 請你說說請你說說日常生活中常用到的燃料有哪些？日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、 煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾龋r(nóng)村還煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾?，農(nóng)村還 用草木等植物的秸桿作燃料。用草木等植物的秸桿作燃料。 質(zhì)量相等的不同燃料在完全燃燒時所質(zhì)量相等的不同燃料在完全燃燒時所 放出的熱量是不同的。放出的熱量是不同的。 在物理學(xué)中，把在物理學(xué)中，把1kg1kg某種燃料在某種燃料在完

2、全燃完全燃 燒燒時所放出的熱量叫做時所放出的熱量叫做燃料的熱值燃料的熱值。 熱值的符號：熱值的符號：q 單位：單位： J/kg （J/m3） 固體 和液 體燃 料 氣體燃 料 熱值是反映燃料燃燒時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能的本領(lǐng)的大小的物理量，同種燃料的熱值 與燃料的質(zhì)量無關(guān)。 熱值 1 1、燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒過、燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒過 程中，儲存在燃料中的化學(xué)能被釋放，轉(zhuǎn)程中，儲存在燃料中的化學(xué)能被釋放，轉(zhuǎn) 變?yōu)橹車矬w的內(nèi)能。變?yōu)橹車矬w的內(nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃相同質(zhì)量的不同燃 料完全燃燒放出的熱量是不同的料完全燃燒放出的熱量是不同的。 2、燃料的熱值、燃料的熱值：1kg某種

3、燃料完全燃燒放出某種燃料完全燃燒放出 的熱量叫做這種燃料的熱值。用的熱量叫做這種燃料的熱值。用“q”表示。表示。 3、熱值的單位：、熱值的單位：J/kg (J/m3) 燃料的熱值燃料的熱值 說明：燃料的熱值：熱值是燃料的特性，不是所有物說明：燃料的熱值：熱值是燃料的特性，不是所有物 質(zhì)都具有的特性。它反映的是燃料燃燒過程中所釋放質(zhì)都具有的特性。它反映的是燃料燃燒過程中所釋放 熱量本領(lǐng)大小的物理量。熱量本領(lǐng)大小的物理量。 4、幾種燃料的熱值（、幾種燃料的熱值（焦焦/千克千克 J/kg ） 木炭木炭: 3.4107J/kg的物理意義的物理意義:1kg木炭完全燃燒時放出的熱量是木炭完全燃燒時放出的熱

4、量是3.4107J 煤氣煤氣: 3.9107J/m3物理意義物理意義:1m3煤氣完全燃燒時放出的熱量是煤氣完全燃燒時放出的熱量是3.9107J Q=mq v質(zhì)量為m的燃料完全燃 燒釋放的能量是： Q：燃料完全燃燒釋放的熱量 ：燃料的熱值 ：燃料的質(zhì)量 Q放 放=mq Q放放=Vq (即質(zhì)量乘以熱值即質(zhì)量乘以熱值) (即體積乘以熱值即體積乘以熱值) 5、計算熱量公式：、計算熱量公式： 無煙煤的熱值為無煙煤的熱值為3.4107J/kg，表示，表示1kg的煤在完的煤在完 全燃燒時所放出的熱量為全燃燒時所放出的熱量為3.4107J。 表示表示1m3的液化氣的液化氣 在完全燃燒時所放出的熱量為在完全燃燒

5、時所放出的熱量為4.9107J。 例：例：3Kg的酒精完全燃燒可放出多的酒精完全燃燒可放出多 少熱量？少熱量？ 解：解： mq =3KgX3.0 x107J/kg=9.0 x107J 3Kg的酒精完全燃燒可放出的熱量是的酒精完全燃燒可放出的熱量是 例題：例題： v把把5kg405kg40的水燒開，需要完全燃燒多少的水燒開，需要完全燃燒多少kgkg的干木的干木 柴？（已知干木柴的燃燒值為柴？（已知干木柴的燃燒值為1.21.210107 7J/kgJ/kg，外，外 界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量 全部被水吸收）全部被水吸收） v分析：分析：利用

6、吸熱公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出將水燒開要吸 收多少熱量，解題時應(yīng)注意在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點是 100，即水燒開時的溫度為100，再利用燃料的燃燒值求 干木柴的質(zhì)量 解答：解答： vQ吸=Cm(t-t0) v =4.2103J/(kg)5kg(100-40) v =1.26106J v因為Q吸=Q放=1.26106J v所以干木柴質(zhì)量 0.105kg J/kg101.2 J101.26 7 3 q Q m 6、例題：把、例題：把5kg 40的水燒開，需要完全的水燒開，需要完全 燃燒多少千克的干木柴？（已知干木柴的熱燃燒多少千克的干木柴？（已知干木柴的熱 值為值為 1.2107J/kg，

7、外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并 且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收） 解：解： Q吸 吸=cm（ （t-t0） =4.2103J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J Q放 放 Q吸 吸 m1=Q放 放/q = 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg 通常的鍋爐，通常的鍋爐，燃料燃料利用率比較低，在利用率比較低，在 節(jié)約能源上潛力很大。節(jié)約能源上潛力很大。 提高鍋爐的效率和燃料的利用率的措提高鍋爐的效率和燃料的利用率的措 施有：施有：把煤磨成煤粉，用空氣吹進(jìn)爐膛，把煤磨成煤粉，用空氣吹進(jìn)爐膛， 可以燃燒得比較完全?？?/p>

8、以燃燒得比較完全。把煤粉粘結(jié)成煤把煤粉粘結(jié)成煤 粒，加大送風(fēng)量，把煤粒在爐膛里吹起來粒，加大送風(fēng)量，把煤粒在爐膛里吹起來 燃燒，可以燃燒得更充分。燃燒，可以燃燒得更充分。用各種辦法用各種辦法 加大受熱面，可以減少煙氣帶走的熱量。加大受熱面，可以減少煙氣帶走的熱量。 鏈接 討論交流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊 藏的化學(xué)能全部用來對外做有用功呢？ 由于機械傳 動等，克服 摩擦所消耗 的能量 燃料很難全部 燃燒，燃料的 化學(xué)能不能全 部釋放 機械傳 熱損失 一部分 能量 熱機 真正轉(zhuǎn) 變?yōu)閷?外做功 的部分 廢氣排出帶走 的能量 熱機 中燃 料釋 放能 量的 主要 走向 示意 圖 v熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏?/p>

9、功的能量與燃料完 全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機 效率，即： = W有 Q放 100% 汽油機的效率：汽油機的效率：2030% 柴油機的效率：柴油機的效率：3045% 你猜想：汽油機、柴油機的效率你猜想：汽油機、柴油機的效率 大約是多少？猜猜看！大約是多少？猜猜看！ 議一議 怎樣提高熱機的效率？ 使燃料充分燃燒; 盡量減少各種熱量損失； 在熱機的設(shè)計和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)； 注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩 擦阻力而額外消耗的能量。 想一想 熱機的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？ 不能達(dá)到100%，因為熱機中可用于做有 用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的 一部分，因為各種熱量損失以燃

10、料條件的限制， 這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其與燃料完 全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即 熱機效率小于100%。 2、提高熱機效率的途徑、提高熱機效率的途徑 熱機的效率是熱機性能的一個重要指熱機的效率是熱機性能的一個重要指 標(biāo)。如：兩輛排量相同的小汽車，以相同的標(biāo)。如：兩輛排量相同的小汽車，以相同的 速度行駛相同的路程，耗油少的那輛，汽油速度行駛相同的路程，耗油少的那輛，汽油 機的效率高，性能好。機的效率高，性能好。 在熱機的各種能量損失中，廢氣帶走在熱機的各種能量損失中，廢氣帶走 的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量，是提高 燃料利用率的重要措施。燃料利用率的重要措施。 提高熱機效率的途徑有：提高熱機效率的途徑有：盡量減少各盡量減少各 種形式的散熱損失；種形式的散熱損失；保證良好潤滑，減少因保證良好潤滑，減少因 克服摩擦消耗的能量?？朔Σ料牡哪芰?。 8 8、太陽能熱水器具有安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等優(yōu)點。、太陽能熱水器具有安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等優(yōu)點。 太陽能熱水器工作時，把太陽能轉(zhuǎn)化為水的太陽能熱水器工作時，把太陽能轉(zhuǎn)化為水的_能。能。 有一太陽能熱水器，水箱的容積為有一太陽能熱水器，水箱的容積為160L160L。裝滿水后，。裝滿水后， 若水溫由若水溫由2020升高到升高到7070，水箱里的水吸收的熱量是多，水箱里的水吸收的熱量是