熱機(jī)的效率-人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)

固體燃料常見(jiàn)的燃料有煤、石油（汽油、煤油、柴油和液化氣等）、天燃?xì)獾?，農(nóng)村還用草木等植物的秸桿作燃料。日常生活中常用到的燃料有哪些？木柴煤固體酒精固體燃料液體燃料原油汽油、柴油液體燃料煤油氣體燃料氣體燃料天然氣液化氣沼氣燃料它們都離不開燃料。燃料燃燒的過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過(guò)程。燃料常見(jiàn)的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精等，在燃燒時(shí)都會(huì)釋放熱量，但它們釋放能量的能力是否相同呢？如果有不同，那又如何來(lái)表示它們這種能力的大小呢？助推“嫦娥五號(hào)”的系列火箭為什么用液態(tài)氫做燃料,而不用汽油或煤炭？燃料交流與討論：

（1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在完全燃燒時(shí)，放出的熱量是否相同？（2）相同條件下，1kg干木柴和1kg煤，哪種燃料能燒更多的開水？（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？要比較不同燃料燃燒釋放能量的能力不同，首先必須保證哪些量相同才能進(jìn)行比較？（1）燃料的質(zhì)量要相同（2）都要完全燃燒10kg的干木柴1kg煤1kg的干木柴完全燃燒熱值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。

固體、液體燃料的單位：焦每千克；符號(hào)：J/kg。

氣體燃料的單位：焦每立方米；符號(hào)：J/m3。1．熱值（1）定義（3）單位：（2）符號(hào)：q熱值表（4）熱值是燃料本身的一種特性，由燃料種類決定,與燃料的質(zhì)量和放出的熱量無(wú)關(guān)（5）熱值的數(shù)值（物理意義）：

1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，如q氫=1.4×108J/kg表示的意義：1kg氫完全燃燒放出的熱量是1.4×108J。熱值計(jì)算公式由熱值的物理意義我們知道：1kg氫完全燃燒放出1.4×108J的熱量。那么質(zhì)量為m（kg）的氫完全燃燒釋放出多少焦耳（J）的熱量？怎么計(jì)算？放出熱量Q=熱值×質(zhì)量（6）公式：Q=mq（固體和液體燃料）

Q=Vq（氣體燃料）Q：燃料完全燃燒釋放的熱量ｑ：燃料的熱值ｍ：燃料的質(zhì)量V：氣體燃料的體積熱值熱值反映了所有能燃燒的物質(zhì)的一種性質(zhì)，反映了不同燃料在燃燒過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領(lǐng)的大小，也就是說(shuō)，它是燃料本身的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒(méi)有關(guān)系。好像很厲害的樣子練一練【典例1】1．下列關(guān)于熱值的說(shuō)法正確的是（）A．2kg煤的熱值大于1kg煤的熱值

B．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多C．熱量燃燒不完全時(shí)熱值變小D．燃料的熱值是燃料本身的特性，與其他因素?zé)o關(guān)D熱機(jī)的效率討論交流：

汽車工作時(shí)，能不能將氣缸里的汽油完全燃燒？

汽油燃燒釋放出的熱量能全部用來(lái)對(duì)外做有用功嗎？廢氣帶走機(jī)件發(fā)熱散失機(jī)件摩擦損失燃料燃燒產(chǎn)生能量做有用功燃燒不完全熱機(jī)的效率

由上圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只是燃料燃燒時(shí)所釋放能量的一部分。無(wú)用的機(jī)械能有用機(jī)械能燃?xì)鈨?nèi)能損失的內(nèi)能1、定義：用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出來(lái)的能量之比稱為熱機(jī)效率。2、公式：W有×100%W總η=3、熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)Q總熱機(jī)的效率想一想：熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？不能達(dá)到100%，因?yàn)闊釞C(jī)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，因?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)效率小于100%。熱機(jī)的效率

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%提高熱機(jī)效率的途徑為了合理利用資源，人們一直都在努力提高熱機(jī)的效率。那如何合理利用能源，提高熱機(jī)的效率？議一議怎樣提高熱機(jī)的效率？使燃料充分燃燒;盡量減少各種熱量損失(主要途徑）；在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；注意保養(yǎng)，保證良好的潤(rùn)滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。利用廢氣的能量。提高效率，減少污染熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了許多環(huán)境污染問(wèn)題：小結(jié)一、燃料的熱值：1、定義：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，用q表示2、單位：是焦每千克，符號(hào)是J/kg3、意義：熱值是燃料的一種特性，只跟燃料本身有關(guān)，跟質(zhì)量、是否燃燒等因素?zé)o關(guān)4、計(jì)算：q=Q/m（Q=mq或者Q=Vq）二、熱機(jī)的效率：η=W有/Q放×100%練一練【典例2】3．關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．一般情況下柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高B．熱機(jī)的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的

能量越多C．熱機(jī)的效率越高說(shuō)明做功越快D．熱機(jī)損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要

是由于機(jī)械摩擦損失的A練一練【變式拓展2】4．為了節(jié)約能源，需要提高熱機(jī)的效率，下列措施

不能提高熱機(jī)效率的是（）A．讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全B．在設(shè)計(jì)與制造熱機(jī)時(shí)要不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，以減少

能量的損失C．盡量減少熱機(jī)內(nèi)部各部件間的摩擦D．盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間D練一練【變式拓展3】6．某廠某型號(hào)專用車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的平均阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5L（假設(shè)燃油完全燃燒），已知燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3，熱值q=4.0×107J/kg。求：（1）在該測(cè)試中專用車牽引力所做的功；（2）燃油完全燃燒放出的熱量；（3）該測(cè)試中專用車的熱機(jī)效率。練一練（1）W牽=F牽s=fs=3.0×103

N×5.6×103

m=1.68×107

J（2）m=ρV=0.8×103

kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kgQ放=q燃油V=4×107

J/kg×1.2kg=4.8×107J（3）η=W牽/Q放×100%=1.68×107J/4.8×107J×100%=35%答：略

練一練C

1.對(duì)于燃料的熱值，下列說(shuō)法中，屬于正確理解的是(

)

A．燃料的熱值跟燃料燃燒時(shí)放出的熱量成正比

B．燃料沒(méi)燃燒時(shí)就沒(méi)有熱值

C．就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個(gè)確定的值，

跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無(wú)關(guān)

D．容易燃燒的燃料熱值一定大練一練2.航天工業(yè)中的火箭是用液態(tài)氫作為燃料的，這是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有（）

A、較小的質(zhì)量B、較小的密度

C、較大的比熱容D、較大的熱值D

3.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，并且要保證良好的澗滑

D．提高熱機(jī)效率，有利于環(huán)保減排

CD練一練5.煤有優(yōu)質(zhì)和劣質(zhì)之分,劃分優(yōu)劣的主要依據(jù)是這種煤的:()A.硬度B.密度C.色澤D.熱值6.航天工業(yè)中,火箭是用液態(tài)氫作為燃料的,因?yàn)橐簯B(tài)氫的優(yōu)點(diǎn):()A.比較輕B.傳熱本領(lǐng)大