《熱機(jī)的效率》陳彬

14.2熱機(jī)的效率九年級(jí)物理組主備人：陳彬2議課組：議課時(shí)間：8月25日授課時(shí)間:9月13日第一課時(shí)

火箭的升空需要一種重要的燃料——?dú)?，你知道為什么火箭上的燃料是液態(tài)氫，而不用汽油嗎？課前回顧（1分鐘）學(xué)習(xí)目標(biāo)（1分鐘）1.知道燃料的種類及燃料燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化；2.知道什么是燃料的熱值；3.會(huì)計(jì)算燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。自學(xué)內(nèi)容：課本22～23頁；自學(xué)指導(dǎo)1

（1分鐘）自學(xué)方法：閱讀課本；解決問題：1.燃料的種類及燃料燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化；2.燃料熱值的定義、物理意義、單位；3.常見的燃料中，哪種燃料熱值最大？學(xué)生自學(xué)，教師巡視（3分鐘）自學(xué)檢測

1（5分鐘）1、燃料的種類很多，固體燃料有_____、_____等，液體燃料有____、____等，氣體燃料有_____、_____等。燃料燃燒是燃料的______轉(zhuǎn)化成______。木材煤汽油酒精煤氣天然氣化學(xué)能內(nèi)能2、我們把某種燃料_________時(shí)所放出的熱量與其質(zhì)量之比叫做這種燃料的_______，用字母q表示，單位_________。它表示燃料燃燒時(shí)______本領(lǐng)的物理量。完全燃燒熱值J/kg放熱3、常見的燃料中，_______的熱值最大。焦炭的熱值是3.0×107J/kg，讀作__________________。氫3.0×107焦每千克點(diǎn)撥

（15分鐘）一、熱值的由來：問：將一鍋水燒開需要的以下燃料質(zhì)量一樣嗎？不一樣，燃料的熱值不同。燃燒相同質(zhì)量的不同燃料，放出的熱量不同。我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值（符號(hào)：q）。（2）定義式：

（3）單位：

J/kg（或J/m3）焦每千克（或焦每立方米）（1）定義：Q放

=qm（5）公式：質(zhì)量熱值（4）q煤油=4.6×107J/kg的意義：1kg的煤油完全燃燒時(shí)放出的熱量為4.6×107J或:Q放

=qV體積二、熱值：q＝Q放m三、一些燃料的熱值：干木材柴約1.2×107J/kg柴油3.3×107J/kg煙煤約2.9×107J/kg煤油4.6×107J/kg無煙炭約3.4×107J/kg汽油4.6×107J/kg焦炭3.0×107J/kg氫1.4×108J/kg木炭3.4×107J/kg煤氣約3.9×107J/m3酒精3.0×107J/kg沼氣約1.9×107J/m3（1）每種燃料都有一定的熱值，不同燃料熱值一般不同。（3）氫的熱值最大。（2）熱值是燃料本身的特性，只與燃料的種類有關(guān)；

與燃料的狀態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒,放熱的多少都無關(guān)。燃料的熱值特點(diǎn)：例3.酒精的熱值為3.0×107J/kg，完全燃燒5dm3的酒精放出多少的熱量？（ρ酒精=0.8×103kg/m3）；

例1.木炭的熱值為q=3.4×107J/kg，完全燃燒質(zhì)量為5kg木炭放出的熱量為多少？=3.4×107J/kg×5kg=1.7×108J解：木炭放出的熱量

Q放=qm例2.煤氣的熱值為q=3.9×107J/m3

，完全燃燒體積為10L的煤氣放出的熱量為多少？=3.9×107J/m3×10×10-3m3=3.9×105J解：煤氣放出的熱量

Q放=qV解：酒精的質(zhì)量m=ρV=0.8×103kg/m3×5×

10-3m3=4kg則完全燃燒放出的熱量

Q放=qm=3.0×107J/kg×4kg=1.2×108J我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。（2）單位：

J/kg（或J/m3）焦每千克（或焦每立方米）（1）定義：Q放

=qm（3）公式：質(zhì)量熱值（4）q煤油=4.6×107J/kg的意義：1kg的煤油完全燃燒時(shí)放出的熱量為4.6×107J或:Q放

=qV體積課堂小結(jié)（2分鐘）當(dāng)堂訓(xùn)練（15分鐘）必做題2、熱值的國國際單位制單單位是（（））A．焦·千克克B．焦/千千克C．焦·千克克/℃D．焦焦·℃/千克克3、下列燃料料中，熱值最最大的是（））A．柴油B．煤煤油C．汽油D．氫氣1、熱機(jī)是把把____能轉(zhuǎn)化為_____能的機(jī)器,1千克某種燃燃料________放放出的熱量叫叫做這種燃料料的______。完全燃燒熱值BDC4、下列關(guān)于于熱值的說法法中，正確的的是（））A．任何物體體都有熱值B．燃料燃燒燒時(shí)才有熱值值C．燃料的熱熱值與燃料是是否完全燃燒燒無關(guān)D．燃燒時(shí)放放出熱量多的的燃料熱值大大內(nèi)機(jī)械5.由q=Q放/m得出下列說法法中正確的是是（））A．m一定時(shí)，q與Q放成正比B．Q放一定時(shí)，q與m成反比C．q與Q放、m無關(guān)D．以上說法都都不正確C6、酒精的熱值值比干木材大大，下列說法法中正確的是是（））A．酒精含有有的內(nèi)能比干干木材高B．燃燒酒精精比燃燒干木木材放出的熱熱量多C．燃燒酒精精比燃燒干木木材產(chǎn)生的溫溫度高D．要使它們們完全燃燒放放出同樣多的的熱量，所需需酒精比干木材質(zhì)量小小D7、無煙煤的的燃燒值是3.4×107J/m3，它的物理意意義是：______________________________________。1m3無煙煤在完全全燃燒時(shí)放出出的熱量是3.4×107J8、一桶煤油用用掉了一半，，則剩下的煤煤油（））A.密度和和熱值不變，，比熱容減為為原來的一半半B.比熱容容和密度不變變，熱值減為為原來的一半半C.熱值和和比熱容不變變，密度減為為原來的一半半D.密度、、熱值和比熱熱容都不變D9、把5kg40℃℃的水燒開，需需要完全燃燒燒多少kg的干木柴？（（已知干木柴柴的熱值為1.2×107J/kg，外界為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)大氣壓，并并且燃料完全全燃燒放出的的熱量全部被被水吸收）解：水吸收的的熱量Q吸=cm△t=4200J/(kg··0C)×5kg×（1000C-400C）=1.26××106J熱量全部吸收收則Q放＝Q吸=1.26××106J燃燒干木頭的的質(zhì)量m＝Q放q=1.26X106J1.2X107J/kg=0.105kg選做題14.2熱機(jī)的效率九年級(jí)物理組組主備人人：陳彬2議課組組：議課時(shí)間：8月25日授課時(shí)間:9月14日第二課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)（1分鐘）1.會(huì)計(jì)算燃料完完全燃燒時(shí)放放出的熱量;2.知道熱機(jī)效率率的含義及提提高熱機(jī)效率率的措施;3.能夠計(jì)算熱機(jī)機(jī)的效率.自學(xué)內(nèi)容：：課本23～～24頁自學(xué)指導(dǎo)1（1分鐘）自學(xué)方法：：閱讀課本解決問題：：1.知道影響熱熱機(jī)效率的的因素;2.怎么提高熱熱機(jī)效率.學(xué)生自學(xué)，，教師巡視視（3分鐘鐘）自學(xué)檢測1（3分鐘）1、定義：：在熱機(jī)里里的那部分能能量跟放出的能量量之比，叫叫做熱機(jī)的的效率。熱熱機(jī)的效率率都。用來做有用用功燃料完全燃燃燒小于12．在熱機(jī)的的各種損失失中，_____帶走的能量量最多．設(shè)設(shè)法利用這這些能量，，是提高高燃料利用用率的重要要措施廢氣4、一臺(tái)內(nèi)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行行時(shí)各種能能量損耗大大致為；燃燃料不完全全燃燒損失失5﹪,汽汽缸散熱損損失占25﹪,廢氣氣帶走的能能量占30﹪,摩擦擦等機(jī)械損損耗占10﹪,則熱熱機(jī)的效率率是________。30﹪3、在熱機(jī)機(jī)中，蒸汽汽機(jī)的效率率很低只有有_________,汽油油機(jī)的效率率為__________,柴油機(jī)的的效率為_________.6﹪-15﹪20﹪-30﹪30﹪-45﹪點(diǎn)撥1（3分鐘）一、能流圖圖分析熱機(jī)機(jī)效率(易錯(cuò))燃料的化學(xué)學(xué)能有用機(jī)械能能廢氣帶走的的能量未完全燃燒燒、散熱、、克服摩擦擦損失熱機(jī)中燃料料內(nèi)能都到到哪里去了了？由于機(jī)械傳傳動(dòng)等，克克服摩擦所所消耗的能能量燃料很難全全部燃燒，，燃料的化化學(xué)能不能能全部釋放放機(jī)械傳熱損損失一部分分能量廢氣排出帶帶走的能量量例：熱機(jī)中中燃料釋放放能量的主主要走向示示意圖注：在熱機(jī)機(jī)的各種損損失中，廢廢氣帶走的的能量最多多燃料的化學(xué)學(xué)能熱機(jī)的效率率：熱機(jī)真正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外外做功的部部分例：如圖為內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的能能流圖，則則內(nèi)燃機(jī)的的效率為（（））A、E1/E；B、E2/E；C、E3/E；D、E4/E。E1E2E3E4ED化學(xué)能（100﹪）內(nèi)能機(jī)械能燃燒不完全全損失的能能量廢氣帶走的的能量克服摩擦損損失的能量量電流通過導(dǎo)導(dǎo)線時(shí)發(fā)熱熱損失的能能量散熱損失的的能量發(fā)電機(jī)蒸氣輪機(jī)鍋爐散熱損失的的能量克服摩擦損損失的能量量電能（30﹪）火電站能流流圖二、提高熱熱機(jī)效率的的方法1.保持良好的的潤滑，減減小摩擦。。2.減少廢氣帶帶走的能量量。3.使燃料充分分燃燒。4.盡量減少各各種熱量損損失。由于機(jī)械傳傳動(dòng)等，克克服摩擦所所消耗的能能量燃料很難全全部燃燒，，燃料的化化學(xué)能不能能全部釋放放機(jī)械傳熱損損失一部分分能量廢氣排出帶帶走的能量量熱機(jī)真正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外外做功的部部分自學(xué)內(nèi)容：：回顧機(jī)械效效率計(jì)算的的相關(guān)知識(shí)識(shí)自學(xué)指導(dǎo)2（1分鐘）自學(xué)方法：：閱讀課本解決問題：：掌握熱機(jī)效效率的計(jì)算算;學(xué)生自學(xué)，，教師巡視視（3分鐘鐘）自學(xué)檢測2（3分鐘）2、汽車熱機(jī)機(jī)的效率：：②Q放為燃料完全全燃燒放出出的熱量，，即Q放=____或Q放=_____.η＝W有Q放①W有為熱機(jī)輸出出的有用功功，即牽引力做做的功，W有=___或W有=___.FsPtqmqV1、燒水的效效率：η＝Q吸Q放②Q放為燃料完全全燃燒放出出的熱量，，即Q放=_____或Q放=_____.①Q(mào)吸為水吸收的的熱量，即即Q吸=_____；cm△tqmqV例1、某家庭需需要將50kg、20℃的水加熱到到60℃作為生活用用熱水，他他們利用煤煤氣灶燒水水，需燃燒燒0.8kg煤氣氣．．已已知知煤煤氣氣的的熱熱值值q=4.2××107J/kg，求求：：（（1）50kg、20℃℃的水水加加熱熱到到60℃℃需吸吸收收的的熱熱量量（（2）完完全全燃燃燒燒0.8kg煤氣氣放放出出的的熱熱量量；；（（3）煤煤氣氣灶灶燒燒水水的的效效率率．．解：：(1)水吸吸熱熱Q吸＝cm水△t=4.2X103J/kgX50kgX（60-20）℃℃=8.4X106J(2)燃料料完完全全燃燃燒燒放放出出熱熱量量（3）煤煤氣氣灶灶燒燒水水的的效效率率η＝Q吸Q放=8.4X106J3.36X107J=25%Q放=qm氣=4.2××107J/kgX0.8kg=3.36X107J典例例分分析析，，教教師師點(diǎn)點(diǎn)撥撥2（3分鐘鐘））課堂堂小小結(jié)結(jié)（2分鐘鐘））1.定義義：用來來做做有用用功功的那那部部分分能能量量和和燃燃料料完全全燃燃燒燒放出出的的能能量量之之比比。。2、公公式式:熱機(jī)機(jī)的的效效率率：：3、、提提高高效效率率辦辦法法：：1.保持持良良好好的的潤潤滑滑，，減減小小摩摩擦擦。。2.減少少廢廢氣氣帶帶走走的的能能量量。。3.使燃燃料料充充分分燃燃燒燒4.盡量量減減少少各各種種熱熱量量損損失失當(dāng)堂堂訓(xùn)訓(xùn)練練（（15分鐘鐘））1.甲甲柴柴油油機(jī)機(jī)的的效效率率比比乙乙柴柴油油機(jī)機(jī)的的效效率率低低，，表表明明（（））A、、甲甲的的功功率率小小B、、甲甲做做的的功功少少C、、甲甲消消耗耗的的柴柴油油多多D、、甲甲柴柴油油機(jī)機(jī)內(nèi)內(nèi)能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為機(jī)機(jī)械械能能的的百百分分比比小小2.關(guān)于于提提高高熱熱機(jī)機(jī)效效率率的的途途徑徑，，下下列列錯(cuò)錯(cuò)誤誤的的是是（（））A、、盡盡量量使使燃燃料料完完全全燃燃燒燒B、、盡盡量量減減少少輸輸出出功功率率C、、盡盡量量減減小小摩摩擦擦D、、盡盡量量減減少少熱熱量量損損失失DBB3.4.某某熱熱機(jī)機(jī)的的效效率率為為20％％，，這這表表明明做做100J的的有有用用功功時(shí)時(shí)（（））A、、要要消消耗耗20J的的燃燃料料內(nèi)內(nèi)能能B、、要要向向外外散散失失80J的的熱熱量量C、、要要消消耗耗燃燃燒燒后后能能放放出出500J內(nèi)內(nèi)能能的的燃燃料料D、、要要消消耗耗80J的的燃燃料料內(nèi)內(nèi)能能C5.下下面面說說法法不不正正確確的的是是（（））A.燃料料燃燃燒燒時(shí)時(shí)，，將將化化學(xué)學(xué)能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為內(nèi)內(nèi)能能B.人類類使使用用的的能能量量絕絕大大部部分分是是從從燃燃料料的的燃燃燒燒中中獲獲得得的的C.lkg的某種種燃料燃燃燒時(shí)放放出的熱熱量叫做做這種燃燃料的熱熱值D.提高燃料料的利用用率是節(jié)節(jié)約能源源的重要要措施C6、現(xiàn)已研研制出利利用秸稈稈生產(chǎn)的的節(jié)能環(huán)環(huán)保型燃燃料——稈漿煤。。若燃燒燒稈漿煤煤，使50kg、20℃的水溫度度升高到到80℃。（稈漿漿煤的熱熱值為2.4××107J/kg）求：（1）水需要要吸收的的熱量？？（2）如果稈稈漿煤燃燃燒釋放放的熱量量完全被被水吸收收，需要要完全燃燃燒多少少千克稈稈漿煤？？解：（1）水吸收收的熱量量：Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg?℃℃）×50kg××（80℃-20℃℃）=1.26×107J（2）需要的的稈的質(zhì)質(zhì)量m＝Q放q=1.26X107J=0.525kg2.4×107J/kg7、一輛汽汽車的發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)輸輸出功率率為60KW，每小時(shí)時(shí)消耗汽汽油10kg，請(qǐng)計(jì)算算發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的效率率（汽油油的熱值值為4.6××107J/kg）解：發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)每小小時(shí)做功功w有=Pt=60××103W×3600s=2.16××108J完全燃燒燒10kg汽油放出出的熱量量Q放=qm=4.6×107J/kg×10kg=4.6×108Jη＝W有Q放=2.16X108J4.6X108J=47%發(fā)動(dòng)機(jī)的的效率選做題9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。1月-231月-23Sunday,January1,202310、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。13:53:1513:53:1513:531/1/20231:53:15PM11、以以我我獨(dú)獨(dú)沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。1月月-2313:53:1513:53Jan-2301-Jan-2312、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。13:53:1513:53:1513:53Sunday,January1,202313、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。1月月-231月月-2313:53:1513:53:15January1,202314、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。01一一月月20231:53:15下下午13:53:151月-2315、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要16、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/1/190:02:4700:02:4719January202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。12:02:47上午12:02上午00:02:471月-239、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。1月-231月-23Thursday,January19,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。00:02:4700:02:4700:021/19/202312:02:47AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。1月-2300:02:4700:02Jan-2319-Jan-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。。00:02:4700:02:4700:02Thursday,January19,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。1月-231月-2300:02:4700:02:47January19,202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任