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,14.2,热机的效率,/,第2节 热机的效率,第十四章 内能的利用,人教版 九年级,物理,上册,柴薪,煤炭,石油,天然气,【想想议议】,从哪里可以获得内能?,1.,认识,燃料的热值,的定义,会利用热值的公式进行简单的,热量计算,。,2.,常识性了解,热机的效率,及,提高热机效率的途径,;培养保护环境的意识。,【提出问题】,不同燃料的放热本领相同吗?怎么比较它们谁的放热本领强呢?,知识点,1,燃料的热值,【实验设计】,选取,相同质量,的,不同燃料,,点燃后,对,相同质量的水,进行加热,比较两杯水温度的升高多少,来确定燃料的放热本领。,实验方法,控制变量法和转换法,大量的实验事实证明,燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是,不同的,。,我们用,热值,这个概念来表示燃料放出热量的本领。,热值:,某种燃料,完全燃烧,放出的,热量,与其,质量之比。,物理意义:,热值在数值上等于,1 kg,某种燃料完全燃烧放出的热量。,定义式:,q,:,燃料的热值,Q,:,燃料完全燃烧放出的热量,m,:,燃料的质量,热值单位:,焦每千克,;符号:,J/kg,。,气体燃料:,J/m,3,。,V,:气体燃料的体积,观察热值表,你有什么收获?(信息、物理含义),煤油,4.610,7,木炭,3.410,7,汽油,4.610,7,无烟煤,3.410,7,氢气,1.410,8,石油,4.410,7,焦炭,3.010,7,天然气,4.410,7,柴油,4.310,7,烟煤,2.910,7,煤气,3.9,10,7,酒精,3.010,7,干木柴,1.2,10,7,气体(,J/m,3,),液体(,J/kg,),固体(,J/kg,),常用燃料的热值,从热量的角度分析,为什么发射火箭上天要用氢做燃料?,有关燃料燃烧放热的计算,根据热值表,计算一下,10,t氢完全燃烧放出多少焦耳的热量?,若用干木柴完全燃烧来获得这些热量,需要多少t干木柴?,氢的热值是,1.410,8,J/kg,干木柴的热值,1.210,7,J/kg,放出热量:,Q,=,q,m,=1.410,8,J/kg,1010,3,kg,=,1.410,12,J,需要干木柴:,约,120,t,干木柴与,10,t,氢完全燃烧放出的热量相当。,例,关于燃料的热值正确的是(),A,燃料的热值与燃料的燃烧程度有关,B,燃料的热值与燃料的种类有关,C,燃料的热值与燃料的多少有关,D,燃料的热值与上面三个因素都有关,B,例,对于燃料的热值,下列说法中,正确的是,(,),A,燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比,B,燃料没燃烧时就没有热值,C,就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值,,跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关,D,容易燃烧的燃料热值一定大,C,例,我国于2017年5月18日在南海海域成功试采“可燃冰”,“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,在相同条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍。如果“可燃冰”热值是天然气的10倍,设天然气热值为4.210,7,J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量为,_,J,2.110,8,连接中考,解:,可燃冰的热值:,q,可燃冰,=10,q,天然气,=10,4.210,7,J/kg,=,4.210,8,J/kg,完全燃烧0.5kg“可燃冰”放出的热量:,Q,=,q,可燃冰,m,=,4.210,8,J/k,g,0.5kg,=,2.1,10,8,J,【想想议议】,在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪里去了?,知识点,2,热机的效率,点击图片播放热机效率,用来做,有用功,的,那部分能量,,与燃料,完全燃烧,放出的,能量之比,,叫做,热机的效率。,公式,蒸汽机的效率只有,6%15%,汽油机的效率为,20%30%,柴油机的效率为,30%45%,【例题】,某汽车的输出功率是60kW,正常行驶的速度为54km/h,汽车内燃机的效率是25%,该汽车要是行驶108km,要消耗多少kg的汽油?(汽油的热值4.,6,10,7,J/kg),分析:,(,1,)要计算出消耗的汽油质量,,根据,Q,=,mq,可知,需要求出,消耗的汽油完全燃烧释放的热量,。,(,2,)又根据 可知,需要求出汽车行驶过程中做的,有用功,;,(,3,)又根据,W,=,Pt,可知,需要求出汽车行驶的时间;,(,4,),汽车行驶的时间,t,可由,速度公式,求出,。,37.6kg,热机与环境,【思考】,如何提高热机效率,节约能源,减少污染?,1,提高燃料利用率,使燃料充分燃烧;,2,改进热机,减少各种能量损失;,3,利用废气的能量。,例,下列提高热机效率的方法中,不可行的是(),A减少各种热损失,B加润滑油减少机器各部件之间的摩擦,C充分利用废气的能量,如建热电站,D采取少消耗总能量的办法,D,巩固练习,热机与社会生活,点击图片播放,视频,1.,下列关于热值的说法正确的是(),A2kg煤的热值大于1kg煤的热值,B燃料热值越大,燃烧放出的热量越多,C燃料燃烧不完全时热值变小,D燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关,D,课堂检测,基础巩固题,2.,古语道:“人要实,火要虚,。,”此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成;可燃物要架空一些,才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是(),A增大可燃物的热值 B降低可燃物的着火点,C能使可燃物完全燃烧 D提高了可燃物的利用率,D,课堂检测,基础巩固题,3,.,【多选】,关于热机效率,下列说法正确的是,(,),A,热机效率越高,即热机做的有用功多,B,热机效率越高,即热机的功率越大,C,要提高热机效率,就要尽量减少各种能量损失,并且要保证良好的润滑,D,提高热机效率,有利于环保减排,C,D,课堂检测,4.,有如图所示的两套相同装置,分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料,点燃后加热质量相等的同种液体,通过比较燃料,_,(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后温度计示数的变化,来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧,,_,转化为内能,用比热容,_,的液体可以使实验现象更明显。(实验中液体没有沸腾),全部燃烧,化学能,小,27,5.,某个家庭预计每月使用天然气,4m,3,,这些天然气完全燃烧放出多少热量,相当于多少,kg,柴薪完全燃烧放出的热量?(,q,气,=4.410,7,J/m,3,,,q,柴,=,1.2,10,7,J/kg,),解:,天然气完全燃烧放出的热量:,Q,放,=,q,气,V,=4.410,7,J/m,3,4m,3,=1.7610,8,J,;,放出这些热量所需柴薪质量:,目前,“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗,提高汽车发动机的效率,越来越受到人们的重视,大多数家用汽车的发动机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶,小明的爸爸新买了一辆小汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶,144 km,用时,2h,消耗汽油,9kg,其发动机的功率为,23 kW,。请运用所学的知识解答下列问题。,(,汽油的热值为,4,.,6,10,7,J/kg),(1),汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大,?,(2),汽车发动机的效率是多少,?,能力提升题,作业,内容,教材作业,完成课后,“,动手动脑学物理,”,练习,自主安排,配套练习册练习,谢谢观看!,
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