14.2 熱機的效率 2024-2025學(xué)年人教版物理九年級全一冊

第十四章內(nèi)能的利用第2節(jié)熱機的效率化九年級全一冊

人教版學(xué)習(xí)目標(biāo)1.從生活中體會不同燃料釋放熱的本領(lǐng)不同，建立熱值的概念。2.能簡單計算燃料釋放出的熱量。（重點）3.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。（重點）4.知道如何提高熱機效率。學(xué)習(xí)導(dǎo)入柴薪煤炭石油天然氣從哪里獲得內(nèi)能？燃料燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。人類進化歷程中燃料的發(fā)展一、燃料的熱值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1.燃料的種類課程講授思考1.0.5kg的木材和1kg的木材燃燒時放出的熱量是否相同？2.1kg的木材和1kg的炭燃燒時放出的熱量是否相同？3.1kg的木材完全燃燒和未完全燃燒時放出的熱量是否相同？燃料燃燒放出的熱量與什么因素有關(guān)燃料的質(zhì)量燃料的種類燃料的燃燒程度2.燃料的熱值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。物理意義：熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。用符號q表示。國際單位：焦每千克，符號是J/kg。

學(xué)校在室溫20℃時，每天向?qū)W生提供100kg開水，若燒這些水分別用以下燃料，則需：干木柴約2.8Kg煙煤約1.16Kg汽油約0.73Kg方法一：給質(zhì)量相等的水加熱，使水升高相同的溫度，比較燃料完全燃燒需要的質(zhì)量，所需燃料質(zhì)量越小的，釋放熱量能力越強下面三種燃料釋放熱量的能力相同嗎？你是如何比較的？方法二：相等質(zhì)量的燃料給質(zhì)量相等的水加熱，比較水升高的溫度；升高的溫度越多，說明燃料完全燃燒放出的熱量越多，釋放熱量的能力越強。結(jié)論：相等質(zhì)量的燃料完全燃燒，釋放熱量越多的，釋放熱量的能力越強水水熱值是燃料的一種特性，只決定于燃料的種類。3.燃料燃燒的計算固體或液體燃料完全燃燒放出的熱量的計算公式Q=qm氣體燃料完全燃燒放出熱量的計算公式

Q=qV二、熱機的效率在內(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？廢氣帶走的能量有用機械能燃?xì)鈨?nèi)能散熱、克服摩擦損失

熱機工作時，并不能將燃料所蘊藏的化學(xué)能全部用來對外做有用功，有很大一部分能量在工作過程中損耗掉了。1.熱機的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，叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的重要指標(biāo)。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%2.提高熱機效率的主要途徑（1）使燃料充分燃燒。（2）盡量減少各種熱量損失。（3）在熱機的設(shè)計和制造上采用先進的技術(shù)。（4）注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。思考1：使用熱值更大的燃料能夠提高熱機效率嗎？思考2：熱機的效率能達到百分之百嗎？為什么？不能不能課堂小結(jié)1.某個家庭預(yù)計每月使用天然氣4m3，這些天然氣完全燃燒放出多少熱量？（q氣=7.5×107J/m3）【解析】4m3天然氣完全燃燒放出的熱量

Q放=Vq氣=4m3×7.5×107J/m3=3×108J【答案】3×108J課堂練習(xí)2.關(guān)于熱機效率，下列說法正確的是(

)A.熱機效率越高，即熱機做的有用功越多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.可燃冰是一種固態(tài)晶體，它的熱值約為1.4×1010J/m3，燃燒可燃冰將質(zhì)量為40kg的水從0℃加熱到100℃，可燃冰釋放的熱量的60%被水吸收，水吸收的熱量是多少？可燃冰的體積是多少？解：（1)Q吸=Cm?t=4.2×103J／(kg·℃)×40kg×100℃=1.68×107J