第二节 热机效率

内 能 的 利 用 第十四章 第 二 节 热 机 效 率学 习 目 标. 课 堂 导 案.1 课 前 预 习.2 3 随 堂 检 测.4 5 课 后 练 案.6 能 力 拓 展. 学习目标学 习 目 标 学 习 重 点1.理 解 并 掌 握 热 值 的 概 念 、 单 位 、 计 算公 式 .2.会 运 用 热 值 的 计 算 公 式 进 行 计 算 .3.理 解 并 掌 握 热 机 效 率 的 概 念 、 热 散 失的 途 径 、 提 高 热 机 效 率 的 方 法 . 1.理 解 并 掌 握 热 值 的 概 念 、 单位 、 计 算 公 式 .2.会 运 用 热 值 的 计 算 公 式 进 行计 算 . 课前预习1. 某种燃料完全燃烧放出的热量与其 之比，叫做这种燃料的热值.2. 在国际制单位之中，热量的单位是 ，质量的单位是， 热值的单位是，符号是 .质 量 焦 耳 千 克 焦 每 千 克 J/kg 3. 用来做的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率. 有 用 功 课前预习 课堂导案一、燃料的热值 1.思考讨论：（1）1 kg的干木柴和10 kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？_.（2）烧开同一壶水，用干木柴和用天然气所需要燃烧的质量一样吗？_.（3）影响燃料燃烧放出热量的因素是什么？_ 不 同不 一 样燃 料 的 质 量 燃 料 的 种 类 2. 阅读教材P22P23“燃料的热值”的内容，学习有关的知识.（1）燃料的热值的物理意义：热值在数值上等于某种燃料完全燃烧放出的热量.（2）固体或液体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q，气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q.课堂导案1 kg qm qV 3. 煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（）A.煤比干木柴含有的热量多一些 B.烧煤比烧干木柴产生的温度高一些C.烧煤比烧干木烧产生的热量多一些 D.要使它们放出相同的热量，烧煤用的质 量较少 课堂导案D 课堂导案(1)不 能 二、热机的效率1. 思考讨论：（1）用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？（2）煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？2. 锅炉的热效率：有用部分的热量与总热量的比值.即， 提高锅炉的热效率的方法： ， 等.(2)不 能 Q吸 /Q放 减 少 锅 炉 散 热 使 燃 料 充 分 燃 烧 课堂导案3. 类比分析：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？机 器 自 身 散 热 尾 气 带 走 热 量 等 4. 阅读教材P24“热机的效率”的内容，学习有关的知识.（1）热机效率：用来做有用功的热量与燃料 放出的总热量的比值.即（2）提高热机的热效率的方法： ， ， 等.课堂导案 W/Q放 使 燃 料 充 分 燃 烧 改 进 热 机 利 用 废 气 的 能 量 5. 两台汽油机，甲的效率为30%，乙的效率为25%，这两个数据表示（）A.甲机做的功比乙机多 B.在相同时间内甲机燃烧的汽油比乙机的多 C.甲机的功率比乙机的大 D.在消耗相同汽油时，甲机做的有用功比乙 机的多 课堂导案 D 课堂导案6. 在一次某新型号的汽车测试中，让汽车在一段平直的公路上匀速行驶4.8 km，受到的阻力是3.0103 N，消耗汽油1.2 kg（假设汽油完全燃烧）.汽油的热值为q4107 J/kg，求： （1）在测试中，汽车牵引力所做的功W；课堂导案(1) 汽 车 做 匀 速 直 线 运 动 ， F f 3.0 103 N，W FS 3.0 103 N 4.8 103 m 1.44 107 J （2）该型号汽车的热机效率.课堂导案(2)Q放 mq 1.2 kg 4 107 J/kg 4.8 107 J， 1. 关于燃料的热值，下列说法正确的是（）A.燃料燃烧时，质量越大，热值越大B.燃料不完全燃烧的热值比完全燃烧时的热 值小C.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的 质量和放出热量的多少无关D.采用热值大的燃料，可以提高热机的效率随堂检测C 随堂检测 D2.（2017白银）2016年8月，我国发射了全球首颗量子卫星，为了纪念墨子，这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”.发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（）A.较小的密度 B.较大的比热容 C.较低的沸点 D.较高的热值 3.（2017枣庄）如右图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（）A.25% B.35% C.40% D.75% B 随堂检测 D随堂检测4.热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能的是（）A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少各种热损失C.尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量 D.想办法把燃料放出的热量全部用来做有用 功 随堂检测5.（2017大连）某家庭用的燃气热水器，将20 kg的水从10 加热到60 ，完全燃烧了0.21 m3的煤气.已知水的比热容为4.2103 J/（kg），煤气的热值为4107 J/m3.试求：（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？(1)Q放 Vq 0.21m3 4 107J/m3 8.4 106J； （2）水吸收的热量是多少？随堂检测(2)Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)20 kg(60 10 )4.2106 J；（3）该热水器烧水的效率是多少？(3) 100% 100% 50%Q吸Q放 4.2106J8.4106J 1. 关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A.燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃 料的质量和燃烧状况无关B.1千克某种燃料燃烧放出的热量叫做这种 燃料的热值C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时 的热值小 课后练案A 课后练案2. 1 kg汽油用去了一半，剩下的汽油（）A.热值变为原来的一半 B.比热容变为原来的一半C.热值和比热容都不变 D.热值和比热容都变为原来的一半C 3. 关于热机的效率，下列说法中正确的是（）A.热机做的有用功多，效率一定高 B.热机的功率大，效率一定高C.热机单位时间内耗费的燃料少，效率 一定高 D.以上说法都不对课后练案D 热 值 大4. 随 着 人 们 物 质 生 活 水 平 逐 步 提 高 ， 家 里 使用 的 燃 料 发 生 了 革 命 性 的 变 化 ， 天 然 气 已 逐步 取 代 煤 走 进 家 庭 .天 然 气 与 煤 相 比 ， 热 学方 面 突 出 的 优 点 是 ； 环 保 方 面 突 出的 优 点 是 .若 要 将 2.5 kg、 初 温为 20 的 水 加 热 到 80 ， 至 少 需 要 燃 烧 kg的 天 然 气 .水 的 比 热 容 是4.2 103 J/（ kg ） ， 煤 的 热 值 是3.4 107 J/kg， 天 然 气 的 热 值 是 5.0 107 J/kg. 污 染 小0.012 6 课后练案 5. 用 煤 气 灶 把 2 kg， 初 温 为 30 的 水 烧到 80 ， 消 耗 了 20 g煤 气 ， 已 知 水 的 比热 容 是 4.2 103 J/（ kg） ， 煤 气 的 热值 为 4.2 107 J/kg， 则 水 吸 收 的 热 量 为 J， 煤 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热量 为 J， 煤 气 灶 烧 水 的 效 率 为 %.4.2 105 8.4 105 50 课后练案 能力拓展6. 一辆重为5104 N的汽车，在平直公路上以72 km/h的速度行驶时，遇到的阻力为车重的0.02倍，每小时需汽油6 kg，汽油的热值为4.6107 J/kg，求这辆汽车发动机的效率.解：在水平方向上，汽车受阻力f0.02 G0.025104 N1000 N，汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力Ff1000 N；v ，汽车的路程svt72 km/h1 h72 km7.210 4 m， St 牵引力的功：WFs1000 N7.2104 m7.2107 J，汽油完全燃烧释放出的热量：Qmq6 kg4.6107 J/kg2.76108 J，发电机的效率： 100% 100%26.1% WQ 7.2107J2.76108J能力拓展 感 谢 聆 听