新人教版九年級物理第十四章第二節(jié)熱機(jī)的效率課件_最新修改

1、復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)l內(nèi)燃機(jī)的定義與分類。內(nèi)燃機(jī)的定義與分類。l內(nèi)燃機(jī)的四個沖程以及各個沖程內(nèi)燃機(jī)的四個沖程以及各個沖程的能量是如何轉(zhuǎn)化的。的能量是如何轉(zhuǎn)化的。l在四個沖程中你認(rèn)為有哪些熱量在四個沖程中你認(rèn)為有哪些熱量損失？損失？14.2 熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率內(nèi)能的兩個應(yīng)用 1給物體給物體加熱加熱 從原始社會到現(xiàn)代社會從原始社會到現(xiàn)代社會,人類所用的能量人類所用的能量很大一部分依然是從燃料燃燒中獲得的很大一部分依然是從燃料燃燒中獲得的內(nèi)能內(nèi)能它們都離不開燃料。它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程燃料燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的過程。想一想 由日常生活經(jīng)驗(yàn)可知由日常生活經(jīng)驗(yàn)可知,燃燒燃

2、燒1煤和煤和燃燒燃燒1木柴木柴,放出的熱量一樣多嗎放出的熱量一樣多嗎?不一樣不一樣結(jié)論結(jié)論燃燒相同質(zhì)量的不同燃料燃燒相同質(zhì)量的不同燃料,放出的熱放出的熱量是不同的量是不同的這是燃料本身的一種性質(zhì)這是燃料本身的一種性質(zhì)我們用我們用-來表示這種性質(zhì)來表示這種性質(zhì).熱值熱值一一 燃料的熱值燃料的熱值1定義：定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與某種燃料完全燃燒放出的熱量與 其質(zhì)量之比，其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。叫做這種燃料的熱值。 熱值在數(shù)值上等于熱值在數(shù)值上等于1千克某種燃料完全燃燒放千克某種燃料完全燃燒放 出的熱量出的熱量.2 符號：符號：_3 單位：單位： _ 或或_4 物理意義物理意義 q

3、酒精酒精_ q焦每千克焦每千克 J/kg(J/m3) 焦每立方米焦每立方米3.0107J/kg 質(zhì)量為1千克的酒精完全燃燒時放出的熱量是3.0107J物理意義物理意義q煤氣煤氣_3.9107J/m3物理意義物理意義1 m3煤氣完全燃燒時放出的熱量是3.9107J燃料熱值燃料熱值干木材約1.2107柴油4.3107煙煤約2.9107煤油4.6107無煙煤約3.4107汽油4.6107焦炭3.0107氫1.4107木炭3.4107煤氣約3.9107 J/m3酒精3.0107沼氣約1.9107J/m3一些燃料的熱值（一些燃料的熱值（ J/kg ）完全燃燒）完全燃燒5 熱值表熱值表 熱值也是物質(zhì)的一種

4、性質(zhì)熱值也是物質(zhì)的一種性質(zhì),不同燃料的熱值一般不同不同燃料的熱值一般不同.只與只與物質(zhì)的種類有關(guān)。物質(zhì)的種類有關(guān)。燃料的熱值為一定值，是不變的。不隨體積，質(zhì)量，位燃料的熱值為一定值，是不變的。不隨體積，質(zhì)量，位置，溫度等改變而改變置，溫度等改變而改變.6 公式 Q放 = m q 氣體 Q放 = V qQ：燃料完全燃燒釋放的熱量，單位：燃料完全燃燒釋放的熱量，單位 J：燃料的熱值，單位：燃料的熱值，單位 J/kg或或J/m3：燃料的質(zhì)量，單位：燃料的質(zhì)量，單位 kgV：氣體燃料的體積，：氣體燃料的體積，m3m=Qq q=Q m變形式變形式v=Qq q=Q v例題1一塊煤球質(zhì)量為0.6，完全燃燒放

5、出多少熱 量？q煤=3.4107J.2 把2 水從20燒開，不計(jì)熱損失，需燃燒多 少無煙煤？如果燒煤氣，需燃燒多 少煤氣？q煤=3.4107J. q煤氣=3.9107Jm3. 練習(xí)1一塊煤球質(zhì)量為0.5，完全燃燒放出多少熱 量？q煤=3.4107J.2 把2 水從30燒開，不計(jì)熱損失，需燃燒多 少無煙煤？如果燒煤氣，需燃燒多 少煤氣？q煤=3.4107J. q煤氣=3.9107Jm3. 討論交流：討論交流：（1 1）、用煤氣灶燒水時，煤）、用煤氣灶燒水時，煤 氣能完全燃燒嗎？氣能完全燃燒嗎？（2 2）、煤氣燃燒放出的熱量）、煤氣燃燒放出的熱量 能全部被水吸收嗎？能全部被水吸收嗎？ 爐子的效率爐

6、子的效率燒煤或煤氣的家庭爐子或大鍋爐燒煤或煤氣的家庭爐子或大鍋爐煤完全煤完全燃燒的燃燒的內(nèi)能內(nèi)能沒有完全燃燒沒有完全燃燒黑煤渣的黑煤渣的能量能量廢氣帶走廢氣帶走的能量的能量熱的廢煤渣帶熱的廢煤渣帶走的的能量走的的能量爐子向周圍爐子向周圍熱傳遞的能熱傳遞的能量量被水吸被水吸收的能收的能量量,也是也是我們有我們有效利用效利用的能量的能量Q放放 = mV qQ水吸水吸c(diǎn)mtt0能量流程圖能量流程圖1,爐子的效率的計(jì)算公式Q水吸水吸Q放放 c mt - t0mV q2,提高爐子的效率的方法1盡量讓燃料充分燃燒盡量讓燃料充分燃燒 2減少各種熱散失減少各種熱散失3充分利用廢氣的能量充分利用廢氣的能量12，

7、一煤氣爐，效率為一煤氣爐，效率為30，要使，要使2 水從水從10 升到升到100 ，需燃燒多少煤氣？，需燃燒多少煤氣？ q煤氣煤氣= 3.9107 J/m31， 一煤火爐，一塊煤質(zhì)量為一煤火爐，一塊煤質(zhì)量為0.5，完全燃燒，完全燃燒，可使可使10 水溫度從水溫度從 20升到升到100 。求：該煤。求：該煤火爐的效率？火爐的效率？ q煤煤=3.4107J.例題例題3 完全燃燒140克焦炭（焦炭的熱值為3.0107J/kg)能放出多少熱量？若這些熱量的30%被水吸收，則能使30kg 、20的水溫度升高到多少度？1 一煤火爐，一塊煤質(zhì)量為0.5，完全燃燒，可使 10 水溫度從20升到100 。求：該

8、煤火爐的效率？ q煤=3.4107J2 一煤氣爐，效率為一煤氣爐，效率為30，要使，要使2 水從水從10 升到升到100 ，需燃燒多少煤氣？，需燃燒多少煤氣？ q煤氣煤氣= 3.9107 J/m3練習(xí)由于機(jī)械傳動由于機(jī)械傳動等，克服摩擦等，克服摩擦所消耗的能量所消耗的能量燃料很難全部燃料很難全部燃燒，燃料的燃燒，燃料的化學(xué)能不能全化學(xué)能不能全部釋放部釋放機(jī)械傳熱損失機(jī)械傳熱損失一部分能量一部分能量廢氣排出帶廢氣排出帶走的能量走的能量二、二、 熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率熱機(jī)能量流程圖熱機(jī)能量流程圖油料燃燒釋油料燃燒釋放的能量放的能量熱機(jī)做的熱機(jī)做的有用功有用功W=FSW=PtQ=mVq熱量損失：1、燃

9、料未能完全燃燒;2 、廢氣帶走很大一部分能量： 排氣沖程廢氣的溫度較高，內(nèi)能較大;3 、一部分能量消耗在散熱上 冷卻水帶走能量。4、克服摩擦做功 活塞和曲軸在運(yùn)動時克服摩擦做功。1 熱機(jī)效率：熱機(jī)效率： 定義定義 ：用來做有用功的那部分能量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。與燃料完全燃燒放出的能量之比。公式：公式：W有有Q放放 FS或或PtmVq1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

10、然小于1，即熱機(jī)效率小于100%。說明：說明：由于熱機(jī)在工作時總有能量損失，所以由于熱機(jī)在工作時總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于熱機(jī)的效率總小于1，蒸汽機(jī)蒸汽機(jī):615,汽油機(jī)的效率為汽油機(jī)的效率為20%-30%，柴油機(jī)的，柴油機(jī)的效率為效率為30%-45%。柴油機(jī)的效率比。柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的效率高，這主要是因?yàn)椴裼蜋C(jī)汽油機(jī)的效率高，這主要是因?yàn)椴裼蜋C(jī)的構(gòu)造和工作過程與汽油機(jī)有所不同，的構(gòu)造和工作過程與汽油機(jī)有所不同，柴油機(jī)在壓縮沖程中的壓縮程度柴油機(jī)在壓縮沖程中的壓縮程度壓強(qiáng)壓強(qiáng),溫度溫度比汽油機(jī)大。比汽油機(jī)大。飛機(jī)上的噴氣式發(fā)動機(jī)：飛機(jī)上的噴氣式發(fā)動機(jī)：50602 提高熱機(jī)效率的主要途徑：熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo),我們要設(shè)法提高熱機(jī)的效率. 使燃料充分燃燒。 盡量減少各種熱損失。 在熱機(jī)設(shè)計(jì)和制造上，采用先進(jìn)的技術(shù)。 保證良好的潤滑，減少因摩擦而消耗的機(jī)械能。 充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站來，燃料的利用率大大提高。例題 1 ,一小汽車,人,車,貨質(zhì)量共為2000,百公里耗油6升,勻速直線行駛時,所受阻力為車重的0.03倍,汽油密度為0.7103/m3,q油4.6107J/ 求 該小汽車的效率?2、 一輛汽車的發(fā)動機(jī)輸出功率為66150瓦,每小時耗柴油12千克,計(jì)算發(fā)動機(jī)