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 课件(共29张PPt)

二 热机效率
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料
完全
燃烧 放出
机械能
的能
量
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二 热机效率
锅炉
燃烧不完全 损失的能量
蒸气轮机
废气带走 的能量
发电机
电流通过导线时 发热损失的能量
火
电
由图可知，真正
站 能 流
化学能 能转变内为能对外做机有械用能功的能电量能只（是30﹪） （100﹪燃）料燃烧时所释放能量的一部分。
无烟煤 3.4×107 汽油
4.6×107
木炭
3.4×107 煤油
4.6×107
一 燃料的热值
例：某个家庭预计每月使用天然气4m3，这些天然气完全 燃烧放出多少热量，相当于多少千克柴薪完全燃烧放出 的热量。（q气=7.5×107J/m3， q柴=107J/kg） 已知： 求： 解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J；
m=Q放/q柴=3×108J/107J/kg=30kg。 答：天然气完全燃烧放出热量是3×108J, 相当于30 kg 柴薪完全燃烧放出的热量。
二 热机效率
1.定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧
释放的能量之比称为热机效率，Байду номын сангаас
即：η= W有 Q放
2.提高热机效率的方法： （1）使燃料充分燃烧; （2）尽量减少各种热量损失； （3）利用废气的能量；（主要措施） （4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦 阻力而额外消耗的能量。
轮转几圈？ 4.在热传递过程中，传递能量的多少叫做什么？ 5.什么是机械效率？
你知道吗？
它们都离不开燃料。 燃料燃烧的过程是化学能转变 为内能的过程。
从哪里获得内能？
柴薪
石油
煤炭
天然气
• 燃料的分类： 煤 气
煤
煤油
柴
草
汽油
天然气
燃料燃烧过程是什么能向什么能转化？
你知道吗？
你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类？
状元成才路
（见教材P26 动手动脑学物理）
1.汽油的热值为4.6×107J/kg.这个数值究竟有多大？有人通过一个 具体例子来认识汽油热值的大小：一个60kg的人，从大厦的1楼步 行至第11楼（走了10层楼），每层楼的层高为3m，他克服重力做 了多少焦耳的功？如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相 等，需要汽油的质量是多少？这大约相当于生活中什么物体的质量？
展现风采
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
2.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
状元成才路
2.如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放出的热量相等，干木柴的 质量应该等于煤油质量的几倍？请列出相关计算式来说明 理由.
解：因为Q放=m木柴q木柴=m煤油q煤油，查出q木柴=1.2×107J/kg， q煤油=4.6×107J/kg，所以
即干木柴的质mm量木煤应柴油 该 q等q木煤于柴油 煤14油..26质11量0077的JJ//3kk.gg83倍3..83，
展现你的收获
一、燃料的热值 1.定义 2.公式： Q放 = mq 或：Q放 = Vq 3.单位：J/kg 或：J/m 3 4.热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有 关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃 烧无关。
二、热机效率
1.定义
2.公式： η=
W有
Q放
3.提高热机效率的方法：
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（体
积）之比叫做这种燃料的热值。用字母“q”表示。
2.公式： （1）固体或液体燃料： Q放 = mq （2）气体燃料：Q放 = Vq
3.单位： 焦 /千克 ( J/kg )或：焦 /立方米 （ J/m 3 )
4.热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有
常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤 油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木 等植物的秸杆作燃料。
固体燃料
燃料可 分为三
种
气体燃料
液体燃料
你知道吗？
我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干草、 木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少？
(为什么提供相同的能量)不同燃料所需的量 不同？
质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出能 量的本领不同。
《第十四章 内能的利用》
广东省乳源县侯公渡中学 许坛安
1.从能量转化的角度认识燃料的热值.知道燃料
学 热值的物理意义及其单位.
习 目
2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.
标 3.通过能量的转化和转移，认识热机效率.
复习是学习之母
1.什么是热机？ 2.汽油机一般有几个冲程，分别是什么？ 3.一循环分别有几个冲程,对应做几次功，飞
关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃
烧无关。
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一 燃料的热值
常用燃料的热值（单位：J/kg）
固体
液体
气体
干木柴 1.2×107 酒精
3.0×107 煤气 3.9×107
烟煤 焦炭
2.9×107 3.0×107
柴油 石油
4.3×107 4.4×107
天然气
（ 7.1~8.8)×107
氢气 14.3×107
10亿辆汽车节省的m汽后油 质m3量前13%为0%109×1.（7412.t8，-1.742）t=5.8×107t.
状元成才路
4.提高热机的效率具有哪些积极意义？请你列出一个回答 问题的提纲，不必展开陈述.
解：节约能源、减少环境污染等.（解答本题可从节约能 源及减少环境污染等方面来考虑，答案合理即可）
图
散热损失 的能量
克服摩擦损 散热损失 失的能量 的能量
克服摩擦损 失的能量
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%
二 热机效率
例：用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃.天然气热值3.2×107J/m3 求：
（1）天然气完全燃烧放出热量 （2）水吸收的热量 （3）天然气灶的效率
状元成才路
3.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：效率提高前后每辆汽车需要消耗的有用能量相等，所以 30%Q总前=（30%+1%）Q总后，则30%·m前q=31％·m后q，
解：克服重力做功W=Gh=m人gh=60kg×10N/kg×30m=1.8×104J； 汽油完全燃烧放热Q放 = W = m汽油q，需要汽油的质量
相当于6根m火汽油柴的Qq质放 量 4.（.61.一81根0170火J4/J柴kg质量3.约96150m4gk，g 其 3他90物m体g，合理即可）