物理人教版九年級全冊第2節(jié) 熱機的效率.ppt

1、第2節(jié) 熱機的效率,學(xué)習(xí)目標 1、從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。 2、從能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認識效率。 3、知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上 的重要意義。,1.我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫娜剂嫌心男?2.我們要燒開同一壺水，現(xiàn)有三種燃料：干草、木柴、煤炭，用哪種燃料用量最少？,一、燃料的熱值：,柴、煤炭、煤油、煤氣、天然氣；,1、燃料的分類：,固體燃料、液體燃料和氣體燃料。,例如：,2、 燃料的燃燒：,能量轉(zhuǎn)化： 作用： 實質(zhì)：化學(xué)變化 猜測：,化學(xué)能-內(nèi)能（熱能）,給人類提供絕大部分內(nèi)能，用來加熱或做功。,相同質(zhì)量的不同燃料，完全燃燒時放出的熱量相同嗎 ？,3、熱值 燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃

2、燒過程中，儲存在燃料中的化學(xué)能被釋放，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒放出的熱量是不同的。,（1）定義：,（2）單位及符號：,焦每立方米 (J/m3),指某種物質(zhì)完全燃 燒放出的熱量與其質(zhì)量之比。其符號是q。 公式：q=Q放/m,焦每千克 （J/kg）,（3）物理意義：,P23一些燃料的熱值,木炭: 3.4107J/kg,1千克木炭完全燃燒時放出的熱量是3.4107J.,煤氣:,3.9107J/m3,物理意義:,1立方米煤氣完全燃燒時放出的熱量是3.9107J.,物理意義:,練習(xí)：,1kg汽油的熱值小，2kg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?。?1kg干木柴完

3、全燃燒放出的熱量？2kg？ 為什么可以把氫氣作為火箭燃料？,4、熱量的計算：,Q放=qm (即熱值乘以質(zhì)量),Q放=qv (即熱值乘以體積),（）燃料完全燃燒放熱：,例題1：,小明某次用火爐燒水時，共消耗了1.5kg的煙 煤，試計算這些煙煤完全燃燒放出多少熱量 （煙煤的熱值q=2.7107J/kg)?,解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J,答：這些煤完全燃燒放出的熱量為4.05107J,例題2：把5kg40的水燒開，需要完全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的熱值為1.2107J/kg，外界為標準大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收） 解：,因為Q吸=cm

4、（t-t0） =4200J/(kg0C)5kg（1000C-400C） =1.26 106J； 且Q放Q吸 所以m1=Q放/q = 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg,（）熱平衡方程式： 若無熱量損失時，Q放Q吸,二、熱機的效率,思考： 在例1中小明燒水用了1.5kg的煙煤，這些煤 完全燃燒放出的熱量為4.05107J，實際放 出的熱量是4.05107J嗎？為什么？水實際 吸收的熱量呢？,水實際吸收的熱量，稱為有效利用的熱量。,1、爐子的效率：,1)定義：,2）公式：,有效利用的熱量（水吸收的熱量）與 燃料完全燃燒放出的熱量之比。,2、提高燃料利用率，節(jié)約能源的措施：,1）使

5、煤充分燃燒：將煤磨成煤粒，加大 送風(fēng)量。,2）加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量：,3、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。,2）公式：,=,Q放,W有,=,qm,W有,1,思考：在內(nèi)燃機中，燃料所釋放的能量都到哪里去 了？,做有用功的能量,廢氣帶走的能量（最多）,汽缸散熱及摩擦損失的能量,損耗1： _,損耗2： ,損耗3： _,燃料燃燒產(chǎn)生能量,在熱機的各種能量的損失中, _帶走的能量最多.,設(shè)法利用熱機_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,廢氣帶走,機件發(fā)熱散失,機件摩擦損失,廢氣,廢氣,3）熱機中的能量損耗：,廢氣帶走的熱

6、量； 氣缸部件吸熱后的熱量散失； 克服摩擦做功而消耗的能量； 燃料的不完全燃燒； 以上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。,蒸氣機效率最低：6%15%； 汽油機效率：20%30%； 柴油機效率：30%45%。,4）提高熱機效率的途徑和節(jié)能方法：（l）盡可能減少各種熱損失，如保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量； (2)設(shè)法利用廢氣的能量，提高燃料的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站來，燃料的利用率大大提高。,、關(guān)于燃料的熱值正確的是（ ） A燃料的熱值與燃料的燃燒程度有關(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

7、多少有關(guān) D燃料的熱值與上面三個因素都有關(guān),解析：選B。熱值是燃料的一種特性，它的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的燃燒程度、質(zhì)量沒有關(guān)系。,中考鏈接,、下面說法不正確的是（ ） A燃料燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B人類使用的能量絕大部分是從燃料的燃燒中獲得的 Cl kg的某種燃料燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值 D提高燃料的利用率是節(jié)約能源的重要措施,解析：選C。lkg的某種燃料完全燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值，必須加上“完全”兩個字，故C錯。,、我市在未來幾年將用上天然氣，若某個家庭預(yù)計每月使用天然氣4m3，這些天然氣完全燃燒放出熱量是_J，相當(dāng)于_kg柴薪完全燃燒放出的熱量。（天然氣的熱值約為7.5107J/m3，柴薪的熱值約為1107J/kg） 解析：因為4m3完全燃燒放出的熱量是： Q放=Vq=4m3 7.5107J/m3=3108J； 而柴薪的質(zhì)量m=Q放/q=3108J/1107J/kg=30kg。 答案：3108 30,、,一、燃料的熱值 、定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比。 、單位：焦每千克（J/kg） 焦每立方米（J/m3