人教版九年級物理全冊 （熱機的效率）內(nèi)能的利用教師教學課件

第二節(jié)熱機的效率第十四章內(nèi)能的利用

燃料種類很多，煤炭、汽油、天然氣等等，為什么火箭會使用氫來作為燃料呢？思考學習目標2.能說出熱機工作時燃料釋放的能量的主要流向；知道什么是熱機效率；如何提高熱機效率。021.從生活中體會不同燃料釋放熱的本領不同，建立熱值的概念；能簡單計算燃料釋放出的熱量。01固體燃料液體燃料氣體燃料木炭、煤等汽油、酒精等煤氣、天然氣等燃料的熱值不同燃料的放熱本領相同嗎？怎么比較它們誰的放熱本領強呢？1.1kg的干木柴和10kg的干木柴在同樣燃燒時，放出的熱量是否相同？2.相同條件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一種燃料能燒開更多的水？3.1kg的干木柴完全燃燒和未完全燃燒時放出的熱量是否相同？思考經(jīng)驗告訴我們，等質(zhì)量的煤和干木柴，充分燃燒，煤放出的熱量要比柴多得多。我們用熱值這個概念來表示燃料放出熱量的本領。某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫作這種燃料的熱值。熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。焦每千克，符號是J/kg。固體或液體燃料完全燃燒放出的熱量的計算公式為Q=qm，氣體燃料完全燃燒放出熱量的計算公式為Q=qV。1.定義：2.物理意義：3.國際單位：4.計算公式：燃料的熱值請說出你熟悉的燃料的熱值，并說明其物理意義。一些燃料的熱值那么，為什么發(fā)射火箭上天要用氫做燃料呢？自帶燃料和氧化劑的火箭長征五號運載火箭（簡稱“胖五”）是捆綁四個助推器的兩級半構型火箭，其芯級直徑為5米，采用液氫液氧發(fā)動機根據(jù)熱值表，計算一下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獲得這些熱量，需要多少噸干木柴？氫的熱值是1.4×108J/kg干木柴的熱值1.2×107J/kg放出熱量Q=qm=1.4×108J/kg×

10×103kg=1.4×1012J需要干木柴約120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。4kg某種燃料完全燃燒時放出的熱量是18.4×107J，則它的熱值為

，若這種燃料只燒掉

，則剩余部分燃料的熱值為

。練一練4.6×107J/kg4.6×107J/kg在內(nèi)燃機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？有用機械能無用的機械能燃氣內(nèi)能損失的內(nèi)能熱機效率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。熱機的效率是熱機性能的重要指標。2、公式：1、定義：3、意義：小結蒸汽機的效率只有6%~15%汽油機的效率為20%~30%柴油機的效率為30%~45%常見的熱機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。提高熱機效率例題某家庭用燃氣熱水器將質(zhì)量為100kg、溫度為20℃的自來水加熱到50℃，消耗的天然氣體積為1m

3（假設天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為4.2×10

3J/(kg?℃)，天然氣的熱值為3.2×10

7J/m

3。求：

（1）天然氣完全燃燒放出的熱量；

（2）水吸收的熱量；

（3）該熱水器工作的效率。例題（1）天然氣完全燃燒放出的熱量；

（2）水吸收的熱量；

（3）該熱水器工作的效率。解：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J。解：（2）水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J。解：（3）燃氣灶的效率：η==1.26×107J/3.2×107J≈39.4%。

練一練完全燃燒125ml的酒精能放出多少熱量（酒精的熱值為3.0×107J/kg，密度為0.8×103kg/m3）？若放出的熱值42%被水吸收了，（c水＝4.2×103J/（kg?℃）并且水的溫度由25℃升高到35℃，求水的質(zhì)量。解：（1）完全燃燒酒精的體積：V酒精＝125ml＝125cm3＝1.25×10﹣4m3，根據(jù)ρ＝

可得，酒精的質(zhì)量：m酒精＝ρ酒精V酒精＝0.8×103kg/m3×1.25×10﹣4m3＝0.1kg，酒精完全燃燒放出的熱量：Q放＝m酒精q＝3.0×107J/kg×0.1kg＝3.0×106J；練一練解：（2）根據(jù)題意可知：Q吸＝ηQ放＝42%×3.0×106J＝1.26×106J，根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）可得，可加熱水的質(zhì)量：m水＝

＝

＝30kg。完全燃燒125ml的酒精能放出多少熱量（酒精的熱值為3.0×107J/kg，密度為0.8×103kg/m3）？若放出的熱值42%被水吸收了，（c水＝4.2×103J/（kg?℃）并且水的溫度由25℃升高到35℃，求水的質(zhì)量。

課堂小結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C1.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D.容易燃燒的燃料熱值一定大隨堂訓練2.關于熱機效率，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

CD3．一臺內(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__________。

35%4.有朋自遠方來，燒一壺熱水，拈幾許茶葉，置于瓷制器皿中，沸水沖泡，這是山東人獨有的待客之道。如果用酒精爐燒水，將質(zhì)量為2kg，溫度為10℃的水加熱（1個標準大氣壓下），需完全燃燒42g酒精，酒精爐效率為70%，（已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），q酒精＝3.0×107J/kg）。求：（1）42g酒精完全燃燒放出的熱量；

（2）水升高的溫度是多少？解：（1）42g酒精完全燃燒放出的熱量：Q放＝m酒精q酒精＝42×10﹣3kg×3×107J/kg＝1.26×106J；（2）由η＝

×100%可得，水吸收的熱量：Q吸＝Q放η＝1.26×106J×70%＝8.82