2018年秋九年級上學(xué)期物理備課資料：第十四章內(nèi)能的利用第2節(jié)熱機的效率

1、內(nèi)能的利用內(nèi)能的利用,即放出熱量。,放出的熱量是不同的。如燃燒2倍多。,即1 kg 某種燃料完全燃燒)叫做這種燃料的熱值。,也是反映燃料完全燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)化為1 kg”和“完全燃燒”是定義燃料熱值的條件,實際上難以達(dá)到。q=同種燃料的熱值是個常數(shù),某種燃料的熱值是個常數(shù):液體燃料的熱值一般比固體燃料的熱值大4.6107第2節(jié) 內(nèi)能的利用內(nèi)能的利用,即放出熱量。,放出的熱量是不同的。如燃燒2倍多。,即1 kg 某種燃料完全燃燒)叫做這種燃料的熱值。,也是反映燃料完全燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)化為1 kg”和“完全燃燒”是定義燃料熱值的條件,實際上難以達(dá)到。q=同種燃料的熱值是個常數(shù),某種燃料的熱值是個常數(shù):液體

2、燃料的熱值一般比固體燃料的熱值大4.6107第2節(jié) 熱機的效率第 2 節(jié) 熱機的效率1 kg 煤放出的熱量 ,是燃燒 1 ,反映燃料燃燒時釋放能表示,q 表示燃料的熱值 ,Q,不同燃料的熱值一般不同。,因此經(jīng)過測量不同燃料的熱值,氣體燃料的熱值更大J/kg, 表示質(zhì)量為 1 kg 的煤油 (或汽油 )完全放是指燃料完全燃燒放出的熱熱值只與燃料,制;有第十四章知識點 1:燃料的熱值1.燃料的燃燒(1) 內(nèi)能是人類使用量最大的一種能量。目前人類獲取內(nèi)能的主要途徑是燃燒燃料。(2) 燃料燃燒的實質(zhì) :是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(3) 燃料的種類 :固體燃料 ,如煤、木柴等 ;液體燃料 ,如汽油、柴油

3、等 ;氣體燃料 ,如氫氣、天然氣、煤氣等。燃燒相同質(zhì)量的不同燃料kg 木柴放出熱量的2.燃料的熱值(1) 物理學(xué)中用燃料的熱值表示燃料在完全燃燒時放熱本領(lǐng)的大小放出的熱量 (化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量熱值是比較不同燃料完全燃燒時放出熱量多少的物理量內(nèi)能的本領(lǐng)大小的物理量。“量的本領(lǐng)?！巴耆紵笔侵溉剂先咳紵睦硐脒^程(2) 單位:J/kg, 表示質(zhì)量是 1 kg 的某種燃料完全燃燒放出的熱量是多少焦。氣體燃料的熱值通常用 J/m3作為單位 ,表示 1 m3的某種氣體燃料完全燃燒放出的熱量是多少焦。(3) 定義式 :燃料的熱值可以用量,m是指燃料的質(zhì)量。3. 熱值是燃料的一種特性。的種類有關(guān) ,與

4、燃料的形狀、質(zhì)量、放出的熱量及燃燒情況無關(guān)。4.熱值表(1) 由于熱值是燃料的一種特性成熱值表 ,便于查找。(2) 分析熱值表可以發(fā)現(xiàn)些燃料的熱值相同 ,如煤油和汽油的熱值均為1 / 5 內(nèi)能的利用4.6107關(guān)于燃料的熱值 ,以下說法中正確的是,與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān),與燃料是否燃燒、是否完全燃燒、燃料的質(zhì)量等無,故 A正確,C、D錯誤;熱值的定義是,燃料是在爐內(nèi)燃燒的。在利用內(nèi)能時1所示。,Q內(nèi)能的利用4.6107關(guān)于燃料的熱值 ,以下說法中正確的是,與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān),與燃料是否燃燒、是否完全燃燒、燃料的質(zhì)量等無,故 A正確,C、D錯誤;熱值的定義是,燃料是在爐內(nèi)燃燒的。在利

5、用內(nèi)能時1所示。,Q 是指被人們實際利用的熱量放是指按燃料的熱值計算的一定質(zhì)量的燃料完全燃燒放出的熱量。:使燃料盡可能充分燃燒,如加大受熱面積。鍋爐效率反映的是在爐子內(nèi)燃燒燃料釋放能量的利用率問題第2節(jié) 熱機的效率J;氣體燃料的熱值一般用( 1 kg 某種燃料完全燃燒時放出的熱量,有效利用的熱量只占燃有用,如增大燃燒面積 ,將煤磨成煤粉 ,加大送風(fēng),與燃料的熱值大小無J/m3作為單位 ,因為一般情況下氣體燃料是),如用鍋爐燒水 ,被水吸收的熱量是有用燃燒放出的熱量是氣態(tài)。【例 1】A.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)B.燃燒 1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值C.燃料燃燒時 ,質(zhì)量越大 ,熱值

6、越大D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小答案：A點撥：燃料的熱值是燃料本身的一種性質(zhì)關(guān),只與燃料的種類有關(guān)故 B錯誤。知識點 2:熱機的效率1.燃料的有效利用(1) 人們通過燃燒燃料獲取內(nèi)能料完全燃燒放出熱量的一部分。如圖圖 1(2) 物理學(xué)中用爐子的效率表示燃料的利用率。爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比叫做爐子的效率。(3) 表達(dá)式 :=的;Q(4) 提高爐子效率的途徑量;減少各種熱量損失易錯警示關(guān),與燃料燃燒放出熱量的多少無關(guān)。2 / 5 內(nèi)能的利用:熱機是利用燃燒燃料獲得的內(nèi)能來做功的;廢氣帶走一部分能量因此用來做有用功的能量只占燃料完全燃燒放出熱量的一,用來做有

7、用功的那部,叫做熱機的效率。,Q 表示用來做有用功的那部分能量,在節(jié)約能源上潛力很大。蒸汽機的效率只有20%30%,柴油機的效率為;在熱機的設(shè)計和制造上,減小因克服摩擦阻力而額外消耗同學(xué)們學(xué)習(xí)了“能源與可持續(xù)發(fā)展”的內(nèi)容后,煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分。燃煤20h 求煤完全燃燒放出的熱量；計算?,寫出提高熱電站能量利用率的方法。第2節(jié) 熱機的效率,在熱機工作過程中;一部分能量消有用6%15%;內(nèi)燃機效率較30%45%。,內(nèi)能的利用:熱機是利用燃燒燃料獲得的內(nèi)能來做功的;廢氣帶走一部分能量因此用來做有用功的能量只占燃料完全燃燒放出熱量的一,用來做有用功的那部,叫做熱機的效率。,Q 表示用來做有

8、用功的那部分能量,在節(jié)約能源上潛力很大。蒸汽機的效率只有20%30%,柴油機的效率為;在熱機的設(shè)計和制造上,減小因克服摩擦阻力而額外消耗同學(xué)們學(xué)習(xí)了“能源與可持續(xù)發(fā)展”的內(nèi)容后,煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分。燃煤20h 求煤完全燃燒放出的熱量；計算?,寫出提高熱電站能量利用率的方法。第2節(jié) 熱機的效率,在熱機工作過程中;一部分能量消有用6%15%;內(nèi)燃機效率較30%45%。,采用先進的技術(shù) ;,知道熱電站既能發(fā)電為深入了解 ,他們對某熱電站進行調(diào)查發(fā)電總功率4000t 20h所發(fā)的電量。,Q,又能供熱 ,隨,廢氣5105kW 放表示燃料完全燃燒放出的能量。向周邊居民供熱3.4 1013J 2

9、.熱機效率(1) 熱機工作過程中能量的損失存在各種能量損失。 包括:燃料未能完全燃燒損失的能量耗在散熱上 ;克服摩擦做功消耗的能量。部分。如圖 2是熱機能量走向示意圖。圖 2(2) 熱機效率 :物理學(xué)中用熱機效率表示熱機工作過程中燃料的利用效率分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比(3) 表達(dá)式 :=各種熱機的效率仍比較低高,汽油機的效率為(4) 提高熱機效率的途徑使燃料充分燃燒 ;盡量減少各種熱量損失使用時 ,注意保養(yǎng) ,保證良好的潤滑 ,合理調(diào)整運動零件之間的間隙的功。【例 2】著熱電站技術(shù)不斷更新獲取信息如下 :工作時間熱電站(1) (2) 該熱電站的能量利用率是多少(3) 請你結(jié)合以上信息

10、3 / 5 內(nèi)能的利用煤=3:Q =mq煤=4106kg3107J/kg=1.2 1014J。有用:=.提高發(fā)電效率 .提高“廢氣”的能量利用率。,可利用公式 Q放=mq計算出煤完全燃燒放出的熱量；,對我們來說是有用的,可利用公式 =2012年 4月 28日,中石油與俄羅斯天然氣公司簽訂合同,內(nèi)能的利用煤=3:Q =mq煤=4106kg3107J/kg=1.2 1014J。有用:=.提高發(fā)電效率 .提高“廢氣”的能量利用率。,可利用公式 Q放=mq計算出煤完全燃燒放出的熱量；,對我們來說是有用的,可利用公式 =2012年 4月 28日,中石油與俄羅斯天然氣公司簽訂合同,將,可在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下

11、將kg 煤放出的熱量。 c 103,燃料燃燒就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的過程。完全燃燒1 天然氣 水第2節(jié) 熱機的效率放=知道熱,可利用公式 Q有用=W電+Q供熱來計算 ;已經(jīng)計算出 20h內(nèi)煤計算出熱電站的能量利用率。,俄羅斯將通過東線和西線能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ;如果完全燃燒kg 的水從 10 加熱到沸騰 ;這些熱量水=4.21 m3的天然氣所58.3%。(3) 在當(dāng)今資源較為緊缺的社1 m3的天然氣所J/(kg ),q天然氣=3.78107J/m3,q煤解：(1) 因為 m=4000t=4106kg,q 107J/kg,所以煤完全燃燒放出的熱量為因為 P=5105kW,所以 20h所發(fā)的電為 :W電

12、=Pt=5105kW20h=1106kWh=3.61013J。(2) 因為 Q供熱=3.4 1013J,所以有用的能量為 :Q =W電+Q供熱=3.6 1013J+3.4 1013J=71013J。則熱電站的能量利用率為(3) 使燃料燃燒更充分點撥：(1) 知道煤的質(zhì)量和熱值電站的發(fā)電總功率 ,又知道發(fā)電時間 ,可利用公式 W電=Pt 計算 20h所發(fā)的電。(2)20h 所發(fā)的電能和周邊居民所提供的熱能完全燃燒放出的熱量會,能源的再利用 ,進而提高能源的利用率是節(jié)能的重點。考點 1:有關(guān)熱值的計算問題【例 1】向中國供氣 680億立方米。天然氣燃燒時放出的熱量全部被水吸收相當(dāng)于完全燃燒=3.1

13、5107J/kg 答案：化學(xué);100;1.2點撥：因天然氣是燃料放出的熱量 :Q =q V=3.78107J/m31 m3=3.78 J; 因為 Q吸=c m水t, 且 Q吸=Q放1,所以水4 / 5 內(nèi)能的利用=一臺單缸四沖程柴油機40%,消耗 5 kg 的柴油轉(zhuǎn)化為的機械能是2周,做功一次 ,根據(jù)題意可知 ,該柴油機每秒轉(zhuǎn)Q放=q m=4.310內(nèi)能的利用=一臺單缸四沖程柴油機40%,消耗 5 kg 的柴油轉(zhuǎn)化為的機械能是2周,做功一次 ,根據(jù)題意可知 ,該柴油機每秒轉(zhuǎn)Q放=q m=4.3107 J/kg 5 kg=2.15 108J,根據(jù)熱機效率表達(dá)式,轉(zhuǎn)化成的有用機械能為第2節(jié) 熱機的效率=100 kg; 由題意知 ,Q m煤,所以需=1.2