第2節(jié)熱機(jī)的效率

汽油機(jī)柴油機(jī)相同點(diǎn)不同點(diǎn)

構(gòu)造

燃料吸入氣體點(diǎn)火方式都是內(nèi)燃機(jī)，一個(gè)工作循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程火花塞噴油嘴汽油柴油汽油和空氣空氣點(diǎn)燃式壓燃式想想議議：1、汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過(guò)程有什么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？2.單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)完成40個(gè)沖程,關(guān)于做功和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的情況,下列說(shuō)法正確的是()A.做功10次,飛輪轉(zhuǎn)40周B.做功40次,飛輪轉(zhuǎn)20周C.做功10次,飛輪轉(zhuǎn)20周D.做功20次,飛輪轉(zhuǎn)10周C3、摩托車(chē)上的熱機(jī)工作時(shí)提供動(dòng)力的沖程是()A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程C4.在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)示意圖；丙、丁是四沖程汽油機(jī)工作過(guò)程中的兩個(gè)沖程示意圖．與丙沖程原理相同的是_____圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。_____實(shí)驗(yàn)與丁沖程原理相同。試題分析：（1）內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程中，做功沖程是內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化.熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。甲乙

第2節(jié)熱機(jī)的效率導(dǎo)入新課觀察與思考講授新課觀察與思考生活中我們可以使用哪些燃料？該如何分類(lèi)？固體燃料液體燃料氣體燃料木炭、煤等汽油、酒精等煤氣、天然氣等觀察與思考（1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在同樣燃燒時(shí)，放出的熱量是否相同？（2）相同條件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一種燃料能燒開(kāi)更多的水？（3）1kg的干木柴完全燃燒和未完全燃燒時(shí)放出的熱量是否相同？講授新課2、單位：焦/千克（J/Kg)1、定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比。

（q）4、物理意義:熱值在數(shù)值上等于1Kg某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。3.公式:q=Q/m

燃料的熱值一觀察熱值表，你有什么收獲？煤油4.6×107木炭3.4×107汽油4.6×107無(wú)煙煤3.4×107氫氣14.3×107石油4.4×107焦炭3.0×107天然氣

（7.1~8.8)×107柴油4.3×107煙煤2.9×107煤氣3.9×107酒精3.0×107干木柴1.2×107氣體（J/m3）液體（J/kg）固體（J/kg）常用燃料的熱值熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類(lèi)有關(guān)。觀察與思考為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料？觀察與思考講授新課氫的熱值最大是：1.4×108J/kg根據(jù)熱值表，計(jì)算一下10噸氫完全燃燒放出多少焦耳的熱量？若用干木柴完全燃燒來(lái)獲得這些熱量，需要多少?lài)嵏赡静瘢繗涞臒嶂凳?.4×108J/kg干木柴的熱值1.2×107J/kg放出熱量Q=q氫m氫

=1.4×108J/kg×

10×103kg=1.4×1012J需要干木柴約110噸干木柴完全燃燒放出的熱量等于10噸氫完全燃燒放出的熱量。交流與討論講授新課思考1.用煤燒水時(shí)，煤能完全燃燒嗎？2.煤燃燒放出的熱量能全部被水吸收嗎？講授新課1、固體和液體燃料：Q放=mq2、氣體燃料：Q放=Vq燃料燃燒放熱公式二注意：對(duì)氣體燃料熱值是指：1m3燃料完全燃燒放出的熱量。其q單位是J/m3。觀察與思考在內(nèi)燃機(jī)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？燃料完全燃燒放出的能量Q總散熱、克服摩擦損失廢氣帶走的能量機(jī)械能（對(duì)活塞做功）w有1、定義：用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)效率。

熱機(jī)的效率三2、公式：燃料很難全部燃燒；排出的廢氣帶走能量；熱機(jī)部件要散熱；克服運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件之間的摩擦消耗能量。盡量讓燃料充分燃燒設(shè)法利用廢氣的能量減少能量損失保證良好的潤(rùn)滑3.熱機(jī)在工作過(guò)程中造成能量損失的因素有：提高熱機(jī)效率的方法

蒸汽機(jī)的效率只有6%~15%

汽油機(jī)的效率為20%~30%柴油機(jī)的效率為30%~45%講授新課知識(shí)與拓展四、熱機(jī)與環(huán)境污染：1.污染大氣污染熱污染噪聲污染：熱島效應(yīng)溫室效應(yīng)熱機(jī)及以熱機(jī)為動(dòng)力的機(jī)器產(chǎn)生噪聲2.減少環(huán)境污染的措施：改進(jìn)燃燒設(shè)備；采取集中供暖；城市普及煤氣和天然氣的使用；在內(nèi)燃機(jī)的排氣管安裝消聲器。1、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(lèi)有關(guān)C．燃料的熱值與燃料的多少有關(guān)D．燃料的熱值與上面三個(gè)因素都有關(guān)解析：熱值是燃料的一種特性，它的大小只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的燃燒程度、質(zhì)量沒(méi)有關(guān)系。B2、若某個(gè)家庭預(yù)計(jì)每月使用天然氣4m3，這些天然氣完全燃燒放出熱量_________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7.5×107J/m3，柴薪的熱值約為1×107J/kg）解析：4m3完全燃燒放出的熱量：Q放=Vq=4m3×7.5×107J/m3=3×108J；柴薪的質(zhì)量：m==30kg。3×108303．已知干木柴的熱值是1.2×107J/kg，完全燃燒0.7kg干木柴能放出多少熱量？假設(shè)這些熱量全部被水吸收，能使多少千克水的溫度由20℃升高到70℃？已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。

Q=qm=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106J

m=Qc(t

-t0)8.4×106J4.2×103J/(kg·℃)×(70℃-20℃)

=

=40kg4.關(guān)于熱機(jī)效率，下列說(shuō)法正確的是(

)A.熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)做的有用功多B.熱機(jī)效率越高，即熱機(jī)的功率越大C.要提高熱機(jī)效率，就要盡量減少各種能量損失，并且要保證良好的潤(rùn)滑D.提高熱機(jī)效率，有利于環(huán)保減排

CD熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)。5.已知水壺里裝有2kg、20℃的水，現(xiàn)在我們用天然氣爐具將其加熱至沸騰，已知天然氣的熱值為8×107J/m3，大氣壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c水=4.2×103J/(kg·℃)。求：(1)燒開(kāi)這壺水，需要吸收多少熱量？(2)若燒開(kāi)這壺水消耗的天然氣是0.021m3，則天然氣爐具的效率是多少？分析：(1)已知水的質(zhì)量以及水的初溫和末溫，根據(jù)公式Q=cm△t可求水吸收的熱量.(2)先計(jì)算天然氣完全燃燒釋放的熱量，水吸收的熱量與天然氣完全燃燒釋放的熱量的比值就是天然氣爐具的效率。(1)水吸收的熱量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J(2)天然氣完全燃燒釋放熱量Q放=qV=8×107J/m3×0.021m3=1.68×106J,答:(1)燒開(kāi)這壺水，水需要吸收6.72×105J熱量；(2)若燒開(kāi)這壺水消耗的天然氣是0.021m3，則天然氣爐具的效率是40%。解:天然氣爐具的效率是：課堂小結(jié)一、燃料的熱值定義：1kg(1m3)某種燃料完全燃燒放出的熱量單位：焦每千克，符號(hào)：J/kg二、熱量的計(jì)算

Q放=mqQ