第十四章_第2节_热机的效率
第14章 第2节 热机的效率
叫做这种燃料的热值． (2)单位： J ，公式：
q＝Qm放
.
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物理
(3)酒精的热值是 3.0×107 J/ kg，它的物理意义是
1 kg的酒精完全燃烧，放出的热量是3×107 J
.
(4)煤气的热值是 3.9×107 J/m3，它表示：1 m3 煤气完全燃
烧放出的热量是 3.9×107 J .
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第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
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01 学 习 目 标 02 课 前 自 主 预 习 03 课 堂 合 作 探 究 04 课 堂 检 测
物理
学习目标
1．了解内能的利用在人类发展史上的重要意义． 2．了解燃料的热值和热机效率．(重难点)
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物理
课前自主预习
【阅读课本 P22～P26，完成以下问题】 1．某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比 叫燃料的热 值．单位： J/kg . 2．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．
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物理
2．(课本 P26，动手动脑学物理改编)已知干木柴的热值为
1.2×107 J/ kg，焦炭的热值是 3.0×107 J/ kg，如果完全燃烧干
木柴跟燃烧焦炭放出的热量相等，则干木柴的质量与焦炭质量
之比是( B )
A．2∶5
B．5∶2
C．4∶1
D．1∶4
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物理 3．(课本 P24，想想议议改编)如图所示是内燃机的能量流向图，
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物理
点拨：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，它是燃料本身 的一种特性，只与燃料的 种类 有关，与燃料的燃烧情况、质 量、体积等均无关．返回 Nhomakorabea物理
第14章第2节热机的效率
第14章第2节热机的效率【教学目标】知识与技能1、明白在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;2、明白什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表.过程与方法1、从生活中体会不同燃料燃烧开释热的本领不同，建立热值的概念。
2、能简单运算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3、能说出热机工作时燃料开释能量的要紧流向，明白什么是热机的效率。
情感态度与价值观结合有效利用燃料的途径，使学生明白得节约和充分利用能源的重要意义.【教学重难点】重点是燃料热值的概念和明白得，热机的效率。
难点是对热机的效率的明白得。
【教学方法】启发式教学法，自学讨论法，设疑问教学法，类比教学法。
【教学预备】或【实验预备】课前收集的燃料的图片、多媒体课件等【教学过程】知识点教师活动学生活动一、燃料1、燃料的分类2、燃料燃烧放出的【创设情境，引入新课】不管是烧菜做饭，依旧奔腾的汽车与火车，乃至直入苍穹的火箭等都离不开燃料。
即从原始人类学会用火的那天起，至今，人们使用的能量绝大部分依旧通过燃料燃烧获得的，火的利用给人类社会带来了进步。
时至今日，我们的日常生活都离不开燃料的关心。
例举一下生活中我们能够使用哪些燃料烧开一壶水？这些燃料能够如何分类？学生结合生活讨论摸索，燃料可分为哪三种燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关判定出一千克煤燃烧后能烧开更多的水。
烧开同一壶水，热量与什么因素有关？二、燃料的热值：1．概念：2．热值的单位：3.燃料燃烧的放热运算公式：三、热机的效率1.热效率2、热机的效率3、提高热机效率的途径交流总结：燃料的种类专门多,固体燃料有木柴、煤等,液体燃料有汽油、柴油等,气体燃料有煤气、天然气等。
生活中的燃料专门多，我们在日常生活中用来取温顺煮饭的燃料也在发生庞大的变化，木柴、煤炭、液化石油气、煤气、天然气等，什么缘故会显现如此的变化呢？摸索：1、5kg的木材和10kg的木材燃烧时放出的热量是否相同？这说明什么？2、依照生活体会判定相同条件下，1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？3、烧开同一壶水，用干木柴和天然气所需的燃料多少一样吗？4、5kg的木材完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？小结：1、燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关？（1）燃料的质量（2）燃料的种类（3）燃料燃烧的状况（是否完全燃烧）【体验探究，猎取新知】提出问题：相同条件下，1kg木柴和1kg煤，1kg煤能烧开更多的水，这说明不同的燃料燃烧放出的热量不相同，我们该如何样比较不同燃料燃烧时这种放热性能优劣？设计意图：现象学生有生活体会，能产生共鸣。
人教版九年级物理第十四章第二节《热机的效率》16张ppt
热机效率
8．7月9日，2015年第七届呼和浩特国际汽车展览会在呼和浩 特国际会展中心开幕，众多炫酷车型在此次展会上精彩亮 相．某人为了测试汽车发动机的效率，开车以60 km/h的平均 速度行驶了120 km，用去汽油25 L，已知汽油的密度为 0.7×103 kg/m3，热值为4.6×107 J/kg，发动机的功率为32.2 kW，则该汽车发动机的效率为( ) A．28.8% B．36.5% C．23.6% D．38%
第十四章第二节 热机的效率
热机效率 01
热值
平时烧烤的时候为什么都是用煤而不是用木头？
热值
因为相同质量的不同材料完全燃烧所放出的热量是不同的， 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种 燃料的热值。
物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出 的热量。 国际单位：焦每千克，符号是J/kg。
热机效率
热热机值效率
汽油机的效率为 20%~30%
蒸汽机的效率只有6%~15% 柴油机的效率为30%~45%
热热机值效率
如何提高热机效率，节约能源，减少污染？ ①提高燃料利用率能量，提高燃料的利用率。
W有 100%
Q放
热机的效率是热机性能的重要指标。
热机效率
热机效率
13．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察 和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这 台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列 判断中正确的是（） A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的温度越低，柴油机越节能 C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 D．尾气的颜色越发黑，柴油机越节能
热值
从热值的单位和热量的单位，我们可以看出这两者的关系
14、2热机的效率
3．热机的效率高，它表明这台热机( D )
A．燃料燃烧放出的热量多 B．做的功多 C．做功快些 D．用来做有用功的热量跟燃料完全燃烧放出热量的比值大
第2节 热机的效率
课堂练习
4．如图所示为某品牌内燃机工作过程中能量
流向扇形图，则该热机的效率为( A )
A．38% C．22%
B．30% D．8%
第2节 热机的效率
课堂练习 5.下列提高热机效率的措施中，可行的是( A )
①改进结构，尽量使燃料完全燃烧 ②合理使用，尽量减少输出功率 ③加强保养，尽量减小摩擦 ④设法利用废气的能量
A．①③ B．①② C.②④ D．③④
煤气的热值是3.9×107 J/m3，表示：___1__m_3 __煤 气完全燃烧放出的热量是3.9×107 J
第2节 热机的效率
课堂练习
1．关于燃料的热值，以下说法中正确的是( A )
A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关 B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 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
第2节 热机的效率
课堂练习
2．一杯酒精用掉一半，剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是( D )
A．质量、密度、比热容和热值不变 B．质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变 C．质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变 D．质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变
第2节 热机的效率
第2节 热机的效率
一、燃料的热值
（1）定义 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。 （2）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。
新人教版九年级物理第十四章内能的利用 第二节 热机的效率
3．有关燃料燃烧放热的计算 想一想
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出 多少焦耳的热量？
氢的热值是1.4×108 J/kg
放出热量Q = 热值×质量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J
再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热 量，需要多少吨干木柴？
无用的 机械能
有用机械能
1．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。
1．热机的效率：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： η = W有 = Pt = Fs
Q放 qm
qm
燃气 损失的内能 内能
无用的 机械能
有用机械能
汽油机的效率为 20%~30% 蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
2．提高热机效率，节约能源，减少污染
（1）热机的效率是热机性能的重要指标
（2）提高效率的途径 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
（涡轮增压） 改进热机，减少各种能量损失；
（注意保养，保证良好的润滑） 利用废气的能量。
练一练
1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理
解的是 ( C )
练一练
4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为： 汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％， 摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为
___3_5_%_____。
课堂小结
什么是 燃料的 热值？
燃料完全 燃烧时放 出燃料的热值。符号：q= Q
m
（2）物理意义 热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出
九年级 物理 第14章 第2节《热机的效率》
氢的热值是1.4×108 J/kg
放出热量Q = 热值×质量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J
再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热 量，需要多少吨干木柴？
干木柴的热值1.2×107 J/kg
需要干木柴
m
热量 热值
1.4 1012 J 1.2 107 J/kg
练一练
4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为： 汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％， 摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为
___3_5_%_____。
练一练
5．已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃 烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全 部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到 70 ℃？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。
能放出多少热量？若这些热量的30%被水吸收，则 能使30kg 、20℃的水温度升高到多少度？
二、 热机的效率 热机能量流程图
由于机械传动 等，克服摩擦 所消耗的能量
热机做的 有用功
油料燃烧释 放的能量
Q=m﹙V﹚q
废气排出带 走的能量
机械传热损失 一部分能量
W=FS W=Pt
热量损失：
1、燃料未能完全燃烧; 2 、废气带走很大一部分能量：
Q = qm=1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
m
=
Q c(t -t
)
0
8.4×106 J
= 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
= 40 kg
6.一小汽车,人,车,货质量共为2000㎏,百公例里耗题油6
第2节--热机的效率
Q放＝Q吸
m1=Q放/q = 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.105kg
1．热值 （1）定义
单位质量（体积）某种燃料完全燃烧放出的 热量叫做这种燃料的热值。
（2）计算式
q Q放 m
Q放 mq
m
Q放
（适用于固体、液体燃料）
煤气灶本身也会吸收一部分能量；高 温的烟气带走了一部分能量；一部分能量直 接损失掉了。水吸收的热量只占煤气燃烧放 出热量的一部分。
普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃 烧效率只有15％；普通燃煤锅炉，燃 烧效率约为30％；现代化的锅炉，燃 烧效率可达90％左右。
什么是燃烧效率？ 怎样提高燃料的燃烧效率？
燃料燃烧燃料利用效率
3.提高热机效率的措施：
(1)尽可能减少各种热损失
（保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的 能量）
(2)提高燃料的利用率
（使燃料充分燃烧；设法利用废气的能量） 即：使燃料充分燃烧，改进热机,尽量减小各 种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小摩 擦。
因此提高热机效率，可提高燃料的利用率。
下列提高热机效率的方法中，不可行的是 （ D） 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
表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的 热量为4.9×107J。
1.关于燃料的热值正确的是（B ） 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
解析：选B。热值是燃料的一种特性，它的大小 只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质 量没有关系。
14.2热机的效率
3.工程技术的任务，在于设法找出合理利用能源的 途径，并减少机器运转过程中不必要的能量损 耗，而不是去研制永远无法实现的“永动机”。
检测题
1、在下列事例中，属于机械能转化为 内能的是（ B ） A.铁棒在火上烤得很热 B.汽车紧急刹车，轮胎发热 C.燃烧木材取暖 D.给电炉通电，电炉发热
C、甲消耗的柴油多
D、甲柴油机内能转化为机械能的百分比小 √
2.关于提高热机效率的途径，下列说法中错误的是：
A、尽量使燃料完全燃烧
C、尽量减小摩擦
√
B、尽量减少输出功率
D、尽量减少热量损失
3.某热机的效率为20％，这表明做100J的有用功时：
A、要消耗20J的燃料内能
B、要向外散失80J的热量
√
C、要消耗燃烧后能放出500J内能的燃料
D、要消耗80J的燃料内能 这台柴油机的功率为多少瓦？
4.有一台柴油机的效率为40％，每小时耗油2kg，则
（已知柴油的热值为3.3×107J/kg）
第十四章
内Hale Waihona Puke 的利用一、多种形式的能量电能 机械能 自然界中各种形式的能量 内能 光能 化学能等
想一想：各种形式的能之间，是否可以相互转化？
化学能转化为内能
电能 → 机械能
（ 机械能 → 电能
练一练
2．请从能量转化的角度具体说明以下效率的意
义。 ● 某太阳能电池工作时的效率是16％ ● 某电动机工作的效率是83％ ● 某锂电池充电时效率是99％ ● 某柴油机工作的效率是35％ ● 某电热水器工作的效率是87％ 太阳能电池把接收到的太阳辐射的能量的16％ 转化为电能。
燃料的分类： 煤 气 煤 煤油
【九年级物理】第十四章第2节 热机的效率
第2节热机的效率一、燃料的热值（符号为q）1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
[热值的数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
]2、单位：[1]、当燃料为固体或液体时，单位为：焦每千克；单位符号是：J/kg[2]、当燃料为气体时，单位为：焦每立方米；单位符号是：J/m3例：酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
3、热值的理解：热值与燃料的种类有关，反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小。
热值越大，放热能力越强！例：火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。
4、燃料燃烧时，放出热量的计算公式：[1]、固体或者液体燃料：Q=qm[2]、液体或者气体燃料：Q=qV其中：Q为燃料燃烧放出的热量；m为燃料的质量；V为燃料的体积；q为热值。
[实际出题或解题时，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
]5、炉子的效率：[1]、定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
[2]、公式：二、热机的效率燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小。
而且有效利用的热量又比放出的热量要小。
在热机里，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧所放出的能量之比，叫热机的效率。
1、[热机的效率]公式：qmW ==总有Q W η 或者：qVW 有有==Q W η 燃料很难完全燃烧，释放的热量也没有全部用来做有用功，损失了大部分，在各种能量损失中，废气带走的能量最多。
2、常见热机的效率：蒸汽机：6%-15%；汽油机：20%-30%；柴油机：30%-45%。
3、提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；尽量减小各种热量损失；机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
第14章 第2节 热机的效率
3. 历史上热机的出现曾标志着人类利用能源的巨 大进步，早期的蒸汽机是将水加热，利用高温高压蒸 汽推动机器转动的，与现在的内燃机相比，蒸汽机的 效率较低，除了机械构造的技术因素外，还有一个重 要的原因是( D )
A．内燃机所用燃料的热值高 B．内燃机的功率大 C．蒸汽机工作过程不符合能量的转化规律 D．蒸汽机工作时水蒸气带走了相当大一部分能量
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/12021/9/12021/9/12021/9/19/1/2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月1日星期三2021/9/12021/9/12021/9/1 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/12021/9/12021/9/19/1/2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/12021/9/1September 1, 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/12021/9/12021/9/12021/9/1
的初温 t1，末温 t2，水的比热容用 c 表示．用
以上符号表达该同学测酒精热值的计算式：
cM（t2－t1） m1－m2
.该同学测算发现，测量值比课本中的“标
准值”小很多，请你写一条产生该误差的原因： 没有
考虑热量的散失 ．
(2)有一种“涡轮增压”(T 型)轿车，通过给发动机更 足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车(L 型)更 节能，排气更清洁．同样的汽油(如 95#)加在 T 型轿车 内比加在 L 型轿车内热值 一样大 (填“更大”“一样大” 或“更小”)．
九年级物理上册第14章内能的利用第2节 热机的效率
可以释放出更多的热量。
D．较高的热值
夯实基础逐点练
2．【2018•株洲】木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表示1 kg
木炭( D )
燃料完全燃烧放出的热量
A．具有3.4×107 J的热量 与其质量之比，叫做这种
B．具有3.4×107 J的内能 燃料的热值
C．完全燃烧对外做功3.4×107 J
答案呈现
夯实基础逐点练
1．【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( D )
A．较小的密度
液态氢具有较高的热值，
B．较大的比热容
完全燃烧相同质量的液态氢，
C．较低的沸点
2 全球汽车保有量在迅速增长，截至2011年，全球 处于使用状态的汽车数量已突 破10亿辆。每辆汽 车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均值取 30%。如果能把内燃 机效率提高1%，全球每年 可以节约多少燃油？
解：每辆车每年有效耗油量（用于做有用功的油）：
m1=mn=1.8t×30％=0.54t 若热机效率提高1％,每辆车每年的耗油量： m2=m1/n1=0.54/31％≈1.74t 每辆车每年节约的油：m3=m-m2=1.8t-1.74t =0.06t 全球总节约的油：m总=1010×m3=1010×0.06t=6×108.
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？
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃 料燃烧时所释放能量的一部分。
热机的效率
定义 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放 出的能量之比。
第14.2 (课件)热机的效率
Q
放=
Q吸
=
6.72 105 J 40%
=1.68×106J
需要天然气的体积
V
Q放 q
1.68106 J 4.2107 J/m3
=0.04m3
答：(1)水需要吸收 6.72×105J 热量； (2)烧开这壶水需要燃烧 0.04m3 天然气。
例3.判断题：
1、燃料的热值大，完全燃烧释放的热量不一定多（√ ） 2、燃料燃烧越充分，则热值越大（× ）
3、某某种燃料的质量减半，则该燃料的热值、比热容也减
半（ × ）
4、甲的热值大于乙，代表甲燃料的放热能力比乙的强
（√ ）
例 4.2020 年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液 化天然气炉。
例 5.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为 2.5×104kg，温泉水的 初温是 80℃，供暖后温度降到 40℃．温泉水的比热容是 4.2×103J /（kg·℃）．试求： （1）这些温泉水每天放出的热量是多少？ （2）若这些热量由热值是 3.0×107J /kg 的焦炭提供，至少需要燃烧多少千克的焦炭？
Q总(固体、液体) NhomakorabeaQ有qV
(气体)
思考与讨论
1.热机效率为什么总是小于1？ 2.效率的高低代表什么意思？ 3.效率小于1的原因？ 4.如何提高热机的效率？
通常的锅炉，燃料利用率比较低，因此在节约能源上改 造的潜力巨大。 提高锅炉效率的措施: （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。
将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更完全燃烧；
物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记
物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记
一、热机效率的定义及重要性
热机效率是指热机在工作过程中，有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
这个比例越高，说明热机的性能越好，能源利用率越高。
在能源日益紧张的今天，提高热机效率具有重要的现实意义。
二、热机工作原理及四个冲程
热机的工作原理主要包括燃料的燃烧、能量的传递、功的输出等过程。
热机的工作过程可以分为四个冲程：吸气、压缩、做功、排气。
在这四个冲程中，压缩冲程和做功冲程是能量转换的关键。
三、热机效率的计算公式及影响因素
热机效率的计算公式为：热机效率= 有效利用的能量/ 燃料完全燃烧放出的能量。
影响热机效率的因素主要有：
1.燃料的燃烧效率：燃烧越充分，热机效率越高。
2.能量传递过程中的损失：减少能量传递过程中的损失，可以提高热机效率。
3.机械损耗：降低机械损耗，有助于提高热机效率。
四、提高热机效率的方法和措施
1.改进燃烧过程，提高燃烧效率。
2.减少热机内部摩擦，降低机械损耗。
3.优化热机结构，提高能量传递效率。
4.采用先进的节能技术，降低能源浪费。
五、总结
热机效率是衡量热机性能的重要指标，提高热机效率对于节约能源、减少环境污染具有重要意义。
通过改进燃烧过程、减少损耗、优化结构等措施，可以有效提高热机效率。
物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记
物理九年级第十四章第2节热机的效率笔记（实用版）目录1.热机效率的定义和意义2.热机效率的计算公式3.热机效率的影响因素4.提高热机效率的方法正文在物理九年级第十四章第 2 节中，我们学习了热机的效率。
热机效率是指热机从热源吸收的热量中，能够转化为有效功的比例。
热机效率是衡量热机性能的重要指标，对于提高热机的工作效率和节约能源具有重要意义。
热机效率的计算公式为：η = W/Qh，其中W表示热机从热源吸收的热量所转化为的有效功，Qh表示热机从热源吸收的热量。
热机效率的取值范围在0到1之间，数值越大，表示热机的效率越高。
热机效率受到多种因素的影响，主要包括热机的类型、热源的温度、热机的工作条件等。
不同类型的热机，其效率差异可能很大。
例如，蒸汽机的效率通常较低，而内燃机的效率相对较高。
热源的温度也会影响热机效率，温度越高，热机的效率通常越高。
此外，热机的工作条件，如负荷、燃料质量等，也会对热机效率产生影响。
提高热机效率的方法有很多，主要包括以下几点：1.选择合适的热机类型：根据不同的工作需求和热源条件，选择具有较高效率的热机类型。
2.优化热机的结构和设计：通过改进热机的结构和设计，提高热机的工作性能，从而提高效率。
3.改善热源条件：提高热源的温度、压力等条件，以增加热机效率。
4.合理调整热机的工作条件：通过调整热机的负荷、燃料质量等工作条件，使其在最佳状态下工作，提高效率。
5.减少热机的散热和摩擦损失：通过降低热机的散热和摩擦损失，提高热机的效率。
总之，热机效率是衡量热机性能的重要指标，影响热机效率的因素多种多样。
第十四章第2节热机的效率
第2节 热机的效率
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答案 D 1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量在数值上等于这种燃料 的热值,故A错误;甲燃料完全燃烧放出的热量比乙燃料完全燃烧放出的 热量多,但没有说明质量相同,则甲的热值不一定比乙的大,故B错误;燃 料的热值大,但燃料不一定完全燃烧,且质量不定,放出的热量不一定多, 故C错误;燃料的热值是燃料的特性,与燃料的种类有关,与燃料的质 量、燃烧程度等均无关,故D正确。选D。
第2节 热机的效率
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答案 (1)压缩 (2)4.6×108 J (3)20% (4)污染小 点拨 在做热学计算题时,首先要弄清题目所描述的是怎样的物理过 程,在这个物理过程中涉及哪些物理量,应标清要计算的是哪个物体在 哪个过程中吸收(或放出)的热量,燃料燃烧放出的热量是全部被物体吸 收,还是部分被物体吸收。然后确定好研究对象,选取适当的公式,代入 已知量,求出待求的物理量。
第2节 热机的效率
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3.(2018河北中考)有如图14-2-2所示的两套相同装置,分别在两个燃烧
C.现代火箭使用液态氢作燃料,是因为它具有较大的热值
D.热机使用的燃料的热值越大,热机的效率就越高
第2节 热机的效率
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答案 C 热值是燃料的特性,与燃料的燃烧情况无关,故A错误;热值是 燃料的特性,与燃料燃烧放出热量的多少无关,故B错误;由于氢的热值 比较大,燃烧相同质量的燃料时,氢放出的热量更多,所以现代火箭使用 液态氢作燃料,故C正确;热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完 全燃烧产生的能量之比,与燃料的热值无关,故D错误。选C。
第2节 热机的效率
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知识点二 热机的效率
定义
公式
物理 意义
说明
人教版第十四章14.2热机的效率(共20张PPT)
相同质量的不同 燃料，燃烧时放 出的热量相同吗？
一、燃料的热值
燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不相同的
一、燃料的热值
1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与 其质量(或体积）之比，叫做这种燃料的热 值。热值用q表示。
无烟煤 约3.4×107 汽油
4.6×107
焦炭
3.0×107
氢
1.4×108
木炭
3.4×107
煤气 约3.9×107J/m3
酒精
3.0×107
沼气 约1.9×107J/m3
说一说汽油、煤气热值的物理意义？ 1Kg的汽油完全燃烧时放出的热量为4.6×107J。 1m3的煤气完全燃烧时放出的热量为3.9×107J。
课前回顾
1、热机：利用内能做功的机械。
2、四冲程汽油机的工作冲程（按顺序）： 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
3、做功冲程中发生的主要能量转化：
化学能 燃烧 内能
做功
（燃料）
（燃气）
机械能
第十四章 内能的利用 第2节 热机的效率
深高北 物理组
学习内容
01 燃料的热值 02 热机的效率
一、燃料的热值
机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__3_5_%__。
由于燃料的燃烧程度、散热损失、机械摩擦等 因素，热机的能量有效利用率总小于100%
各种热机的效率
蒸汽机的效率只有 6%~15%
柴油机的效率为 30%~45%
汽油机的效率为 20%~30%
热机的效率是热机性能 的重要指标
如何提高热机的效率
热机的效率课件
2.热机功率和热机效率的辨析
定 义
物理 意义 定义
式 单位
注意
热机效率
热机功率
用来做有用功的那部分能量与燃料完 单位时间内所做
全燃烧放出的能量之比，叫做热机效 的功
率
反映热机对能量利用率的高低
Q有用 η＝ Q放
×100%
反映热机做功的
快慢 W
P＝ t
无单位
瓦特(W)
热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢无关； 提高效率的途径是减少热机中的各种能量损失，即减少 燃烧过程中的热量的损失和减少机械能的损失
2．热值的单位由__热__量__的单位和___质__量_的单位组成；在 国际单位制中热量的单位是__焦__耳_，质量的单位是__千__克__，则 热值的单位是__焦__每__千__克_，符号为 J/kg.对于某些气体，其热值 的单位是__焦__每__立__方__米_，符号是__J_/m__3_.
3．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．
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
学习目标
1．从生活实例中体会不同的燃料释放热的本领不同； 2．能够说出热值的概念和单位； 3．能够利用燃料燃烧释放热量的公式进行简单的计算； 4．知道什么是热机的效率，能说出热机工作时燃料释放 能量的主要流向．
1．我们把某种燃料__完__全__燃烧放出的热量与其__质__量__之 比，叫做这种燃料的热值．
(2) 天 然 气 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 ： Q 放 ＝ Vq ＝ 0.5 m3×7.0×107 J/m3＝3.5×107 J.
(3)燃气灶的效率：η＝QQ吸 放×100%＝23..15× ×110077 JJ×100%＝ 60%.
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练一练
1．对于燃料的热值，下列说法中，属于正确 理解的是 ( C ) 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
练一练
2．已知干木柴的热值是1.2×10 J/kg，完全燃 烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全 部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 ℃升高到 3 ℃ 70 ℃？已知水的比热容为4.2×10 J/(kg· )。
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出 的热量。
（3）单位 国际单位：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。
2．了解燃料的热值表
请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意 义。
• 干木柴的热值是1.2×107J/kg,物理意义 是：
1千克干木柴完全燃烧时放出的热量是1.2×107J
3．有关燃料燃烧放热的计算 想一想
为什么发射火箭上天要用氢做燃料？
根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出 多少焦耳的热量？ 氢的热值是1.4×108 J/kg 放出热量Q = 热值×质量 =1.4×108 J/kg× 10×103 kg =1.4×1012 J 再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热 量，需要多少吨干木柴？ 干木柴的热值1.2×107 J/kg第十四章 第２节热来自的效率从哪里获得内能？
柴薪 石油
煤炭
天然气
一、燃料的热值
想想议议
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？
经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃 烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个 概念来表示燃料放出热量的本领。
1．热值
（1）定义
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比， 叫做这种燃料的热值。 （2）物理意义
练一练
4．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：
汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，
摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为
__________。 35%
课堂小结
什么是 燃料的 热值？
燃料完全 燃烧时放 出热量如 何计算?
提高热机 的效率与 节能环保
热量损失：
1、燃料未能完全燃烧; 2 、废气带走很大一部分能量： 排气冲程废气的温度较高，内能较大; 3 、一部分能量消耗在散热上，冷却水带走能 量。 4、克服摩擦做，活塞和曲轴在运动时克服摩 擦做功。
提高热机效率的主要途径：
1、使燃料充分燃烧。 2、尽量减少各种热损失。 3、在热机设计和制造上，采用先进的技术。 4、保证良好的润滑，减少因摩擦而另外消耗 的功。 5、充分利用废气的能量，提高燃料的利用率 ，如利用热电站废气来供热。这种既供电 又供热的热电站，比起一般火电站来，燃 料的利用率大大提高。
废气 带走 的能 量
做有用功能量
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。
二、热机的效率 • 2.热机的效率 就是做有用功的能量与燃料 完全燃烧释放出的能量之比 公式： η=W有/Q放
汽油机的效率为 20%~30%
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
• 完全燃烧2kg干木柴放出的热量是 2.4×107 J • 公式是： Q放=mq (即质量乘以热值)
气体燃料： Q放=qV
热值反映了所有能燃烧的物质的一种 性质，反映了不同燃料在燃烧过程中， 化学能转化为内能的本领的大小，也 就是说，它是燃料本身的一种特性， 它只与燃料的种类有关，与燃料的形 态、质量、体积、是否完全燃烧均没 有关系。
热量 1.4 1012 J 需要干木柴 m 1.2 105 kg 热值 1.2 107 J/kg
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨 氢完全燃烧放出的热量。
二、热机的效率
想一想
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？
汽缸散热及摩 擦损失的能量
燃料燃烧放出 总能量
Q = 1.2×10 J/kg×0.7 kg = 8.4×10 J Q m= c(t -t0) 6 8.4×10 J = 3 ℃ 4.2×10 J/(kg· )×(70 ℃-20 ℃)
7 6
7
= 40 kg
练一练
3. 关于热机效率，下列说法正确的是： ( C ) 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，并且要保证良好的涧滑 D．提高热机效率，不利于环保减排