人教版九年級上冊物理 14.2 熱機效率 教學課件

1、人教版九年級上冊14.2 熱機效率柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油天然氣天然氣我們可以從哪里獲得內(nèi)能？我們可以從哪里獲得內(nèi)能？不同燃料的放熱本領相同嗎？怎么比較它們誰不同燃料的放熱本領相同嗎？怎么比較它們誰的放熱本領強呢？的放熱本領強呢？經(jīng)驗告訴我們，等質量的煤和干木柴，充分燃經(jīng)驗告訴我們，等質量的煤和干木柴，充分燃燒，煤放出的熱量要比柴多得多。我們用熱值這個燒，煤放出的熱量要比柴多得多。我們用熱值這個概念來表示燃料放出熱量的本領。概念來表示燃料放出熱量的本領。一、燃料的熱值一、燃料的熱值想想議議想想議議某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的叫做

2、這種燃料的熱值熱值。1熱值的概念熱值的概念熱值在數(shù)值上等于熱值在數(shù)值上等于1 kg某種燃料某種燃料完全燃燒完全燃燒放出放出的熱量。的熱量。（1）定義）定義（2）物理意義）物理意義 對于熱值的理解，我們要抓住三個關鍵詞：對于熱值的理解，我們要抓住三個關鍵詞：“某種燃某種燃料料”、“完全燃燒完全燃燒”、“熱量與其質量之比熱量與其質量之比”.“某種燃料某種燃料”是說明熱值與燃料的種類有關，反映了燃料是說明熱值與燃料的種類有關，反映了燃料的燃燒特性、化學能轉化成的內(nèi)能的本領大小的燃燒特性、化學能轉化成的內(nèi)能的本領大小.“完全燃燒完全燃燒”的含義是燒完、燒盡的含義是燒完、燒盡.某種燃料，只有在完某種燃料

3、，只有在完全燃燒時放出的熱量與質量之比才是這種燃料的熱值，如全燃燒時放出的熱量與質量之比才是這種燃料的熱值，如果用沒有完全燃燒放出的熱量計算出的熱值就比實際值小果用沒有完全燃燒放出的熱量計算出的熱值就比實際值小.“熱量與其質量之比熱量與其質量之比”可以理解為熱值是針對一定質量可以理解為熱值是針對一定質量的燃料而言的，如果同種燃料的質量不同，則完全燃燒時的燃料而言的，如果同種燃料的質量不同，則完全燃燒時放出的熱量大小不同放出的熱量大小不同.國際單位：國際單位：焦每千克焦每千克；符號：；符號：J/kg。氣體燃料的單位：氣體燃料的單位：焦每立方米；焦每立方米；符號：符號：J/m3。1熱值的概念熱值的

4、概念（3）單位）單位請說出你熟悉的燃料的熱值，并說明其物理意義。請說出你熟悉的燃料的熱值，并說明其物理意義。2熱值是燃料的屬性熱值是燃料的屬性 木炭木炭: 3.4107J/kg1千克木炭千克木炭完全完全燃燒時放出的熱量是燃燒時放出的熱量是3.4107J.煤氣煤氣: 3.9107J/m3物理意義物理意義:1立方米煤氣立方米煤氣完全完全燃燒時放出的熱量是燃燒時放出的熱量是3.9107J.物理意義物理意義:1.1.不同物質的熱值一般相同嗎？不同物質的熱值一般相同嗎？2.2.有沒有不同物質熱值相同的？有沒有不同物質熱值相同的？3.哪種物質的熱值最大哪種物質的熱值最大 ？它是多少？表示的物理意？它是多少

5、？表示的物理意義是什么？義是什么？ 熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類有關，與燃料的質量（體積）、是否燃燒、是否類有關，與燃料的質量（體積）、是否燃燒、是否完全燃燒無關。完全燃燒無關。它們都離不開燃料。它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是化學能轉變?yōu)閮?nèi)能的過程。燃料燃燒的過程是化學能轉變?yōu)閮?nèi)能的過程。固體燃料固體燃料液體燃料液體燃料氣體燃料氣體燃料燃料可燃料可分為三分為三種種你知道的燃料有哪些你知道的燃料有哪些,它們分別屬于哪一類？它們分別屬于哪一類？ 常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴油和常見的燃料有煤、石油（加工煉制成汽油、煤油、柴

6、油和液化氣等）、天燃氣等，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。液化氣等）、天燃氣等，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。思考討論思考討論熱值的有關計算：熱值的有關計算：（1）固體或液體燃料：）固體或液體燃料： Q Q放放 = mq= mq（2 2）氣體燃料：）氣體燃料：Q Q放放 = Vq= Vq13為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料？為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料？想一想想一想根據(jù)熱值表，計算一下根據(jù)熱值表，計算一下10噸噸氫氫完全燃燒放出多少焦耳完全燃燒放出多少焦耳的熱量？的熱量？再算算，若用再算算，若用干木柴干木柴完全燃燒來獲得這些熱量，需要完全燃燒來獲得這些熱量，需要多少噸干木柴？多少噸干木柴？氫

7、的熱值是氫的熱值是1.4108 J/kg干木柴的熱值干木柴的熱值1.2107 J/kg放出熱量放出熱量Q = 熱值熱值q質量質量m = 1.4108 J/kg 10103 kg = 1.41012 J需要干木柴需要干木柴kg 101.2J/kg 101.2J 101.45712熱值熱值熱量熱量m約約120噸噸干木柴干木柴完全燃燒放出的熱量等于完全燃燒放出的熱量等于10噸噸氫完全燃氫完全燃燒放出的熱量。燒放出的熱量。16關于燃料的熱值正確的是（關于燃料的熱值正確的是（ ）A A燃料的熱值與燃料的燃料的熱值與燃料的燃燒程度燃燒程度有關有關 B B燃料的熱值與燃料的燃料的熱值與燃料的種類種類有關有關

8、C C燃料的熱值與燃料的燃料的熱值與燃料的多少多少有關有關 D D燃料的熱值與燃料的熱值與上面三個因素上面三個因素都有關都有關B練一練練一練 1kg汽油的熱值小，汽油的熱值小，2kg汽油的熱值大？汽油的熱值大？ 1m天然氣完全燃燒的熱值大，未完全燃燒的熱值小？天然氣完全燃燒的熱值大，未完全燃燒的熱值小？ 1kg干木柴完全燃燒放出的熱量？干木柴完全燃燒放出的熱量？2kg呢？呢？ 5kg40的水燒開，需要完全燃燒的多少的水燒開，需要完全燃燒的多少kg的干木柴？的干木柴？（燃料完全燃燒放熱全部被水吸收）（燃料完全燃燒放熱全部被水吸收）有效利用有效利用60%高溫的空氣帶走相高溫的空氣帶走相當一部分熱量

9、，當一部分熱量，未燃燒未燃燒15%散失散失25%燃料很難完全燃燒燃料很難完全燃燒被水吸收的熱量被水吸收的熱量 燃料很難完全燃燒，放出的熱量往往比按熱值燃料很難完全燃燒，放出的熱量往往比按熱值計算出的要小，而且有效利用的熱量又比放出的熱計算出的要小，而且有效利用的熱量又比放出的熱量要小，例如用煤燒水。量要小，例如用煤燒水。一部分熱量直接一部分熱量直接散失掉散失掉二、熱機的效率二、熱機的效率燃料的利用率燃料的利用率熱機的效熱機的效率視頻率視頻1、爐子的效率：、爐子的效率： =Q吸吸Q放放=cmtmq1)定義：定義：2）公式：）公式：有效利用的熱量（水吸收的熱量）與有效利用的熱量（水吸收的熱量）與燃

10、料完燃料完 全燃燒放出的熱量之比。全燃燒放出的熱量之比。提高鍋爐效率的措施提高鍋爐效率的措施:（1）改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒。）改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒。（2）減少各種熱量損失。）減少各種熱量損失。 將煤磨成煤粉，用空氣吹進爐膛，使之更完全燃燒；將煤磨成煤粉，用空氣吹進爐膛，使之更完全燃燒； 加大受熱面積，以減少煙塵廢氣帶走的熱量；加大受熱面積，以減少煙塵廢氣帶走的熱量；使用較好的保溫材料，減少熱損失。使用較好的保溫材料，減少熱損失。 通常的鍋爐，燃料利用率比較低，因此在節(jié)通常的鍋爐，燃料利用率比較低，因此在節(jié)約能源上改造的潛力巨大。約能源上改造的潛力巨大。用來做有用功

11、的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做之比，叫做熱機的效率熱機的效率。在內(nèi)燃機中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能在內(nèi)燃機中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？量都到哪里去了？想一想想一想公式：公式：=Q吸吸Q放放=cmtmq2.熱機的效率熱機的效率損失的內(nèi)能損失的內(nèi)能無用的無用的機械能機械能由圖可知，真正能轉變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐皇怯蓤D可知，真正能轉變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵剂先紵龝r所釋放能量的一部分。時所釋放能量的一部分。 蒸汽機的效率只有蒸汽機的效率只有6%15% 汽油機的效率為汽油機的效率為

12、20%30%柴油機的效率為柴油機的效率為30%45%3.3. 提高熱機效率的方法：提高熱機效率的方法：23（1 1）使燃料充分燃燒）使燃料充分燃燒; ;（2 2）盡量減少各種熱量損失；）盡量減少各種熱量損失； （3）注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克）注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦而額外消耗的能量服摩擦而額外消耗的能量（3 3）利用廢氣的能量；（主要措施）利用廢氣的能量；（主要措施）例：用天然氣灶燒水，燃燒例：用天然氣灶燒水，燃燒1m3的天然氣，使的天然氣，使100kg的水從的水從20升高到升高到70.天然氣熱值天然氣熱值3.2107J/m3求求（1）天然氣完全燃燒放出熱量）天然氣完

13、全燃燒放出熱量（2）水吸收的熱量）水吸收的熱量（3）天然氣灶的效率）天然氣灶的效率1.汽油的熱值為4.6107J/kg。一個60kg的人，從大廈的一樓步行到11樓（走了10層樓），每層樓的高度為3m，他克服重力做了多少功？如果汽油完全燃燒獲得的熱量和這些功相等，需要汽油的質量是多少？這大約相當于生活中什么物體的質量？2.如果燃燒干木柴跟燃燒煤油放出的熱量相等，干木柴的質量應該等于煤油質量的幾倍？（干木柴的熱值為1.2107J/kg；煤油的熱值為4.6107J/kg）3.全球汽車保有量在迅速增長，截至2011年，全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛。每輛汽車每年耗油1.8t，汽車內(nèi)燃機的效率

14、平均值取30%。如果能把內(nèi)燃機效率提高1%，全球每年可以節(jié)約多少燃油？4.提高熱機效率具有哪些積極意義？課堂練習1.下列能提高熱機效率得下列能提高熱機效率得 （ ）A.讓更多的燃料燃燒讓更多的燃料燃燒 B.提高熱機功率提高熱機功率C.減少各種熱損失減少各種熱損失 D.利用熱值大的燃料利用熱值大的燃料2.關于熱機和環(huán)保的說法正確的是關于熱機和環(huán)保的說法正確的是 （ ）A.所有的熱機都是用汽油作燃料所有的熱機都是用汽油作燃料B.熱機的大量使用會造成大氣污染熱機的大量使用會造成大氣污染C.熱機產(chǎn)生的噪聲可被消聲器完全消除熱機產(chǎn)生的噪聲可被消聲器完全消除BC303.下列提高熱機效率的方法中，不可行的是

15、（ ）A減少各種熱損失 B加潤滑油減少機器各部件之間的摩擦C充分利用廢氣的能量，如建熱電站 D采取少消耗總能量的辦法D4、某汽油機效率為、某汽油機效率為20，這表示它每做，這表示它每做100J的有用功要完的有用功要完全燃燒產(chǎn)生全燃燒產(chǎn)生 J能量的汽油，要向外散失能量的汽油，要向外散失 J的能量。的能量。5、甲、乙兩輛汽車，甲汽油機效率比乙汽油機效率高，這、甲、乙兩輛汽車，甲汽油機效率比乙汽油機效率高，這表明（表明（ ）A甲做功比乙多甲做功比乙多B甲做功比乙少甲做功比乙少C甲消耗的汽油比乙少甲消耗的汽油比乙少D相同的牽引力行駛相同的路程，甲耗油少。相同的牽引力行駛相同的路程，甲耗油少。500400D謝謝大家學生課堂行為規(guī)范的內(nèi)容是：按時上課，不得無故缺課、遲到、早退。遵守課堂禮儀，與老師問候。上課時衣著要整潔，不得穿無袖背心、吊帶上衣、超短裙、拖鞋等進入教室。尊敬老師，服從任課老師管理。不做與課堂教學無關的事，保持課堂良好紀律秩序。聽課時有問題，應先舉手，經(jīng)教師同意后，起立提問。上課期間離開教室須經(jīng)老師允許后方可離開。上課必須按座位表就坐。要愛護公共財物，不得在課桌、門窗、墻壁上涂寫、刻劃。要注意保持教室環(huán)境衛(wèi)生。離開教室要整理好桌椅，并協(xié)助老師關好門窗、關閉電源。 本課件是在本課件是在Micorsoft PowerPoint的平臺上制作