《热机效率》PPT课件
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人教版九年级物理《第十四章第二节 热机的效率》 课件(23张PPT)
学习目标
1.从能量转化的角度认识燃料的热值， 并能进行相关的计算。 2.通过能量的转化与转移，认识效率， 能计算热机的效率。
重点难点
1.认识热值，利用热值计算物质燃烧 放出的热量。
2.认识热机的效率，能计算热机的效率。
学习内容一
燃料的热值
学习指导
阅读课本P22-P25文字内容与插图，基 本概念、定义，用红笔作上记号。
效率。
即时练习
2完成课本 .据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约 1. P26 页第 3 、 4 题。 8
5.6×10 t，焚烧生活垃圾释放的热量为 我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若 燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的 热量，[C水=4.2×10究
1.我们在用煤气烧水的时候，煤气能否 充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都 被水吸收？
煤气不能充分燃烧，燃烧放出的热也不能完 全被水吸收。
2.阅读课本P24页“想想议议”，回 答相关问题。
燃料燃烧放出的热量，一部分直接散失到空 气中去， 一部分被废气带走，只有一小部分 用来做有用功了。
合作探究
合作探究
5.热机的效率是热机性能的重要指标， 提高热机效率有何意义，怎么样提高 热机效率？
提高热机效率可以节省燃料，减少污染。
提高热机的效率的方法：
1.尽量使燃料充分燃烧；
6. 阅读P25页“从火车到火箭”，了解 人类运输工具的进步，图片见下页幻灯 片。
2.设法利用废气带走的热量 。
合作探究
精讲点拔
1.为了提高热机的效率，在大型火力发 电站，人们常常利用蒸汽轮机排出的废 气来供热，这就是热电站。
精讲点拔
2.在计算热机效率的时候，一般先利用 公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全 燃烧放出的热量Q放 （这相当于机械效率 中的总功） 再利用W有用/Q放=η 计算出热机的 效率，
1.从能量转化的角度认识燃料的热值， 并能进行相关的计算。 2.通过能量的转化与转移，认识效率， 能计算热机的效率。
重点难点
1.认识热值，利用热值计算物质燃烧 放出的热量。
2.认识热机的效率，能计算热机的效率。
学习内容一
燃料的热值
学习指导
阅读课本P22-P25文字内容与插图，基 本概念、定义，用红笔作上记号。
效率。
即时练习
2完成课本 .据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约 1. P26 页第 3 、 4 题。 8
5.6×10 t，焚烧生活垃圾释放的热量为 我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若 燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的 热量，[C水=4.2×10究
1.我们在用煤气烧水的时候，煤气能否 充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都 被水吸收？
煤气不能充分燃烧，燃烧放出的热也不能完 全被水吸收。
2.阅读课本P24页“想想议议”，回 答相关问题。
燃料燃烧放出的热量，一部分直接散失到空 气中去， 一部分被废气带走，只有一小部分 用来做有用功了。
合作探究
合作探究
5.热机的效率是热机性能的重要指标， 提高热机效率有何意义，怎么样提高 热机效率？
提高热机效率可以节省燃料，减少污染。
提高热机的效率的方法：
1.尽量使燃料充分燃烧；
6. 阅读P25页“从火车到火箭”，了解 人类运输工具的进步，图片见下页幻灯 片。
2.设法利用废气带走的热量 。
合作探究
精讲点拔
1.为了提高热机的效率，在大型火力发 电站，人们常常利用蒸汽轮机排出的废 气来供热，这就是热电站。
精讲点拔
2.在计算热机效率的时候，一般先利用 公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全 燃烧放出的热量Q放 （这相当于机械效率 中的总功） 再利用W有用/Q放=η 计算出热机的 效率，
《热机的效率》课件ppt
钢、采矿、石油化工等行业的各种设备。
家用电器领域
03
在家用电器中，热机被广泛应用于空调、热水器、冰箱等产品
中。
热机的技术发展趋势
高效化
不断提高热机的效率是当前技术发展的重要趋势，例如采用先进 的燃烧技术、优化设计热力学循环等。
清洁能源利用
随着环保意识的提高，利用清洁能源作为热机能源是未来的发展 趋势，例如使用天然气、可再生能源等。
智能化控制
应用智能控制技术，实现热机的智能化控制，能够提高设备的运 行效率和可靠性。
热机的环保与节能前景
环保
随着环保意识的不断提高，热机的环保技术也在不断发展，例如采用清洁燃烧技术、排放 控制技术等，以减少对环境的污染。
节能
采用先进的热力学循环和高效化改造技术，可以大大提高热机的效率，从而降低能源消耗 。
可再生能源利用
利用可再生能源作为热机的能源是未来发展的重要趋势，例如使用太阳能、地热能等可再 生能源来替代传统能源。
THANKS
感谢观看
04
提高热机效率的措施
提高燃烧效率的措施
充分燃烧燃料
选择合适的燃料和采用适当的燃烧方式，使燃料 充分燃烧，减少未燃损失。
改善空气动力性能
合理设计燃烧室和进排气系统，减少空气阻力， 提高燃料燃烧效率。
提高压缩比
增加压缩比可以提高燃料燃烧温度和压力，增加 热机效率。
采用新型材料和技术的措施
采用高强度轻质材料
传热温差的控制
控制适当的传热温差可以提高传热效率。
摩擦损失的影响
机组摩擦阻力
减少运动部件之间的摩擦阻力可以降低能量损耗。
气体泄漏和压缩损失
气体泄漏和压缩损失会导致能量损耗，需要采取措施减少泄漏和压缩损失。
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
人教版第十四章14.2热机的效率(共20张PPT)
常见的固体燃料有：煤、木柴等；液体燃料有 汽油、酒精等；气体燃料有煤气、天燃气等， 它们燃烧过程中化学能转化为内能。
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
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
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9
.
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。
10
.
练一练
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
11
.
5、热值的有关计算：
（1）固体或液体燃料： Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq
12
.
例题：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kg柴薪完 全燃烧放出的热量（q气为7.5×107J/m3，
q柴为107J/kg）
解：Q放=Vq气=4m3 ×7.5×107J/m3 =3×108J；
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
无烟煤 3.4×107 汽油
4.6×107
木炭
3.4×107 煤油
4.6×107
8
.
1.不同物质的热值一般相同吗？ 2有没有不同物质比热值相同的？ 3哪种物质的热值最大 ？它是多 少？表示的物理意义是什么？
5
.
一、燃料的热值（笔记）
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。 2、表示字母：q
6
.
3、单位：焦 /千克 ( J/kg ) 焦 /立方米 （ J/m 3 )
7
.
观察热值表，你有什么收获？
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
能量之比称为热机效率，即：
η= W有
Q放
17
.
18
.
19
.
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
20
.
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）
21
.
（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。
（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸 收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤。
25
.
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
26
.
27
.
3m3（假设燃油完全燃烧）。
若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，
热值q＝4×107J/kg，
求：
（1）专用车牵引力所做的功？
（2）该专用车的热机效率是多少？
24
.
每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间被 随意焚烧，这不仅造成资源浪费、环境污染， 而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已 研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆 浆煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、20℃的水温度 升高到80℃。（热值为2.4×107J/kg）求：（1 ）水需要吸收的热量。
22
.
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
23
.
某厂某型号专用车在车型测试中，在一
段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到
的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－
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？
1
.
14.2热机效率
2
.
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。
3
.
思考讨论
1.你知道的燃料有哪些,它们分别属于哪一类？
火 电 站 能 流
图
化学能 （100﹪
）
内能
机械能 电能（30﹪）
散热损失的 能量
克服摩擦损
散热损失 克服摩擦损 失的能量
的能量 15 失的能量
.
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。
16
.
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
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。 13
.
想一想
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14 Nhomakorabea.
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
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
液体燃料
燃料可 分为三
种
气体燃料
4
.
2.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。