人教版九年級全一冊物理上冊 14.2 熱機的效率課件(共28張PPT)

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人教版九年級全一冊物理上冊

14.2熱機的效率

燃料燃燒是_____能轉(zhuǎn)變?yōu)開___能的過程。

生活中我們可以使用哪些可燃燒的材料燒開一壺水？

化學(xué)

內(nèi)

燒開同樣質(zhì)量的水，需要的木柴遠比天然氣多

質(zhì)量相等的不同燃料完全燃燒時所放出的熱量是不同的

長風(fēng)破浪會有時，直掛云帆濟滄海

定義：在物理學(xué)中，把某種燃料完全燃燒時所放出的熱量與其質(zhì)量之比叫做燃料的熱值。

符號：q

單位：J/kg（或J/m3）

【燃料的熱值】

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【計算熱量公式】

Q放＝Vq

Q放＝mq

m（kg）：燃料的質(zhì)量

V（m3）：燃料的體積

Q放（J）：

燃料完全燃燒釋放的熱量

燃料的熱值

q（J/kg）

q（J/m3）

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表示1kg的煤在完全燃燒時所放出的熱量為3.4×107J。

q煤=3.4×107J/kg的物理意義是什么？

熱值表示燃料在完全燃燒時放熱本領(lǐng)的大小，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒無關(guān)。

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廢氣帶走

機件發(fā)熱散失

機件摩擦損失

燃料燃燒產(chǎn)生能量

在熱機的各種能量的損失中,廢氣帶走的能量最多。

設(shè)法利用熱機廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

做有用功

燃燒不完全

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熱機的效率

熱機效率：我們把熱機轉(zhuǎn)化成的機械能和燃料完全燃燒后放出的能量之比

或

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蒸氣機效率最低：6%~15%；

汽油機效率：20%~30%；

柴油機效率：30%~45%。

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燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量損失的原因。因此，提高熱機效率，可提高燃料的利用率。

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四、提高熱機效率的方法：

（1）保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量。

（2）設(shè)法利用廢氣能量，是提高燃料利用率的重要措施。

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練一練

下列提高熱機效率的方法中，不可行的是（）

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

解析：選D.提高熱機效率的方法是減少各種能量損失，充分利用燃料放出的能量，減小摩擦盡量少做額外功等。

D

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熱機對環(huán)境的影響

1.熱機對大氣的影響。

（1）產(chǎn)生有毒氣體。

（2）產(chǎn)生大量二氧化碳，造成溫室效應(yīng)。

（3）產(chǎn)生粉塵。

2.熱機產(chǎn)生噪音。

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第三節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移

自然界中，能量不僅可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，形式多樣的能量之間還可以相互轉(zhuǎn)化。

轉(zhuǎn)化：能的形式發(fā)生了改變。

轉(zhuǎn)移：同一種形式的能從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，能的形式?jīng)]有改變。

常見的能量：

機械能、化學(xué)能、內(nèi)能、光能、電能…

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15

1、燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，燃燒時產(chǎn)生的光和熱就來源于燃料儲存的化學(xué)能。

2、食物也具有化學(xué)能，人們的生活、工作所消耗的能量就來源于食物里儲存的化學(xué)能。

化學(xué)能

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熱機的效率

在熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最多。設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。大型發(fā)電機常常用蒸汽輪機推動，為了提高燃料的利用率，人們利用蒸汽輪機排出的廢氣來供熱，這就是熱電站。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般的火電站，燃料的利用率大大提高。

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知識點

熱機的效率：

（1）定義：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，叫作熱機的效率。（2）計算公式：，表示用來做有用功的那部分能量，表示燃料完全燃燒放出的能量，表示效率。（3）提高效率：①盡量使燃料充分燃燒；②盡量減少各類熱量的損失；③在熱機的設(shè)計和制造上，采取先進技術(shù)；④使用時，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功。

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知識點

燃料的熱值：（1）定義：熱值是指某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，是一種物質(zhì)特定的性質(zhì)。（2）單位：J/kg，讀作焦每千克。（3）理解：熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。氣體燃料的熱值在數(shù)值上等于1燃料在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下完全燃燒放出的熱量。單位是焦每立方米，符號是。（4）計算公式：固體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式：Q=q。氣體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式：Q=Vq。Q表示熱量（J），q表示熱值（J/kg），表示固體燃料的質(zhì)量（kg），V表示氣體燃料的體積（）。

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知識點

環(huán)境保護

（1）熱機帶來的環(huán)境污染：廢氣污染、噪聲污染、熱污染。

（2）保護措施：改進燃燒設(shè)備，消除粉塵；提高燃料的綜合利用率，采取集中供暖；開發(fā)利用污染小和無污染的能源，如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能等；在內(nèi)燃機排氣管上安裝消聲器，以減少噪聲污染。

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課堂練習(xí)

例題1：下列說法中正確的是（）。

A.燃料的熱值與燃料燃燒的程度有關(guān)

B.燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)

C.燃料的熱值與燃料的多少有關(guān)

D.燃料的熱值與以上三個因素都有關(guān)

B

知識點：燃料熱值的理解

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課堂練習(xí)

【解析】

熱值是某種燃料完全燃燒放出的能量。熱值的大小與燃料的燃燒程度無關(guān)，所以選項A說法不正確。熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，不同種類的燃料其熱值一般不同，所以選項B說法正確。燃料的熱值與燃料的多少無關(guān)，所以選項C說法不正確。燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度，質(zhì)量的多少以及是否燃燒等均無關(guān)，所以選項D說法不正確。故選B。

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熱機的效率

如何提高熱機效率，節(jié)約能源，減少污染？

1.提高燃料利用率，使燃料充分燃燒；

2.改進熱機，減少各種能量損失，提高效率；

3.利用廢氣的能量，提高燃料的利用率。

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想一想

熱機的效率能達到100%嗎？為什么？

不能達到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，這部分能量遠小于總能量，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%。

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課堂小結(jié)

熱機的效率

燃燒的熱值

熱機的效率

定義

提高途徑

定義

單位

計算公式

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1.對于燃料的熱值，下列說法中，屬于正確理解的是()

A.燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比

B.燃料沒燃燒時就沒有熱值

C.就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個確定的值，跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無關(guān)

D.容易燃燒的燃料熱值一定大

大顯身手

C

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2.關(guān)于熱機效率，下列說法正確的是()

A.熱機效率越高，即熱機做的有用功多

B.熱機效率越高，即熱機的功率越大

C.要提高熱機效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的潤滑

D.提高熱機效率，有利于環(huán)保減排

大顯身手

CD

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3．一臺內(nèi)燃機運行時各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機械損耗占10％，則內(nèi)燃機的熱機效率為__________。

大顯身手

35%

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4.有朋自遠方來，燒一壺?zé)崴?，拈幾許