热机 热机效率 人教版九年级全一册物理

பைடு நூலகம்堂练习
难点巩固
3．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的， 下图中表示做功冲程的是
丁
小结
汽油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
14.2 热机的效率 判 断
• １.一杯热水的内能比一杯冷水的内能大 • ２.一杯热水的热量比一杯冷水的热量大 • ３.这杯开水的热量有3000J
热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。
汽油机的构造
火花塞
进气门 活塞
连杆
汽缸 排气门
曲轴
汽油机的冲程和 工作循环
吸气 压缩
做功
活塞从汽缸的一端运动 到另一端叫做一个冲程
排气
汽油机的工作过程
三 柴油机
1.柴油机的构造 喷油嘴 进气门 活塞
连杆
排气门 汽缸
曲轴
观察与思考 2.柴油机的工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
观察与思考 吸气冲程 阀门：进气阀 打开 ；
燃气 内能
二、 热机的效率
油料燃烧释 放的能量
Q完放=m﹙V﹚q
废气排出带 走的能量
由于机械传动 等，克服摩擦 所消耗的能量
热机做 的有用功
机械传热损失 一部分能量
W=FS W=Pt
1 热机的效率：
定义 ：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。
公式：
＝ ＝ W有 ×100%
FS 或 Pt ＜1
• 2.热值： ⑴.定义：在物理学中，把1kg某种燃料在 完全燃烧时所放出的热量叫这种 燃料的热值． ⑵.符号：q ⑶.单位：Ｊ／kg ⑷.计算：Ｑ＝mq（或Q=Vq）
热值是物质的一种属性，
与质量、放出的热量无关。
反映燃料燃烧时化学能转化为 内能的 本领的大小的物理量，
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？
当堂检测反馈
1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均 月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克， 液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃
A、料液中化的石热油值气最高的B是、( 煤A）气
C、烟煤
D、木柴
2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的， 这是因为液态氢具有（ D ）
A、较小的质量 B、较小的密度 C、较大 的比热容 D、较大的热值
活塞运动方向： 向下 。 能量转化： 内 能
机械 能
观察与思考
燃
排气冲程
烧 后
阀门：进气阀 关闭 ；
的
废
排气阀 打开 。
气
活塞运动方向：向上 。
课堂练习
难点巩固
1.在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 压缩 冲程，内能转化为机械能的是 做功 冲
程， 做功 冲程使汽车获得了动力 。
2. 一个工作循环,内燃机的活塞往复运动 2 次,曲 轴转动 2 圈,燃气做功 1 次。四冲程内燃机, 如果对外做10次功,活塞经历了 40 个冲程,曲轴转 动了 20 周。
排气阀 关闭 。
活塞运动方向： 向下 。 吸入气体： 空气 。
气空
观察与思考
压缩冲程 阀门：进气阀 关闭 ；
排气阀 关闭 。 活塞运动方向：向上 。 空气：压强 增大，温度 升高。
活塞压缩空气体积对空气做功，空气内能增大，温度升高。 超过柴油着火点。
能量转化：机械 能
内能
观察与思考
做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴 油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温 高压的燃气，推动活塞向下运动，并通 过连杆带动曲轴转动。
14.1 热机
如图所示，在试管中装些水，用橡胶塞塞住管 口，加热使水沸腾，观察现象。
木塞被弹出，试管口处有“白雾”出现。 酒精灯燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气； 水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。
人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械 ——热机。
交流与讨论
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。 内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。
Q完放
m﹙V﹚q
提高热机效率的主要途径
使燃料充分燃烧， 尽量减少各种热损 失。
在热机设计和制造 上，采用先进的技 术。
A
B
方法
D
C
保证良好的润滑，减 少因摩擦而消耗的机 械能。
充分利用废气的能 量，提高燃料的利 用率
各种热机的效率:
蒸汽机:6﹪~15﹪ 汽油机：20﹪~30﹪ 柴油机：30﹪~40﹪ 飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪
热机的效率是热机性能的重要 指标
想一想
热机的效率能达到100%吗？为什么？
不能达到100%，因为热机中可用于做有用 功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一 部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制， 这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完 全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即 热机效率小于100%。
3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的
效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴油能放热 J，这
些热通过柴油机的转化能对外做有用功
J。 6.6×107
（柴油的热值为3.3×107J/kg
1.98×107
4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为3.0×107J/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？
完全燃烧140g焦炭放出的热量： Q放=mq=140×10-3kg×3.0×107J/kg=4.2×106J； （2）水吸收的热量： Q吸=30%×Q放=30%×4.2×106J=1.26×106J， ∵Q吸=cm（t-t0）， ∴水升高到的温度： t= Q吸 cm水+t0= 1.26×106J 4.2×103J/(kg•℃)×30kg+20℃=30℃．
答：完全燃烧140克焦炭能放出的热量为4.2×106J；能使30kg、20℃的水温度升高到30℃
练习
5、 一个煤火炉，一块煤质量为0.5kg，完全燃烧 可使10 kg水温度从20℃升到100 ℃。求：该煤
火炉的效率？ q煤=3.4×107J／kg
一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多
不能说：一个物体含有多少热量 只能说：一个物体吸收了多少热量
或放出了多少热量
复习
内燃机的定义与分类。 内燃机的四个冲程以及各个冲程的能量是如何转 化的。 在四个冲程中你认为有哪些热量损失？
• 燃料的分类：
煤
煤
煤油
气
柴 草
汽油
天然气
• 问题：质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出 的热量是相同的吗？