九年级物理全册 14.2 热机的效率课件1 (新版)新人教版
九年级物理全册 14.2 热机的效率教学课件 (新版)新人教版
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J
m=
Q c(t -t0)
8.4×106 J
= 4.2×103 J/(kg·℃)×(70 ℃-20 ℃)
= 40 kg
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练一练
3. 关于热机效率,下列(xiàliè)说法正确的是:
( C) D
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,有利于环保减排
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第十三页,共15页。
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(fèiqì)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%
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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
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
第十一页,共15页。
练一练
2.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg,完全 (wánquán)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·℃)。
经验告诉我们(wǒ men),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(wǒ men)用热值 这个概念来表示燃料放出热量的本领。
人教版物理九年级全一册14.2热机的效率 课件(共25张PPT)
消耗的柴油量:m=
Q总 q
=
165000J 4.3×10 7J/kg
≈3.8×10 -3kg
答:消耗的柴油质量为 3.8×10-3kg
Hale Waihona Puke 第十四章内能的利用第二节热机的效率
烧火煮饭—柴
蒸汽机----煤
火车—油
汽车-----油
火箭---氢气
大
气
污
染
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。
讨论:日常生活中常用到的燃料有哪些?
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。
q柴=1.2×107J/kg ,表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为 1.2×107J。
q煤气=1.8×107J/m3,表示1m3的煤气在完全燃烧时所放出的热 量为1.8×107J。
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。
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放
提高热机效率可提高燃料的利用率
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
解:(1)Q放=qv= 3.2×107J/m3×1m3 =3.2×107J
(2) Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103j/kg.0c× 100kg ×(70-20) 0c
14.2热机的效率(教学课件)- 初中物理人教版九年级全一册
蒸汽机的效率很低,只有6%~15%。 内燃机中,燃料是在汽缸内部燃烧的 ,而且燃料与空气混合充分,燃烧得 比较完全,所以内燃机的效率比蒸汽 机的高。汽油机的效率为20%~30%, 柴油机的效率为30%~45%。
热机的效率
君子成人之美,不成人之恶
热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高,在做功同样 多的情况下,就消耗更少的燃料,从而节约能源,减少污染。在 设计和制造热机时,要不断改进和创新,以减少各种能量损失, 提高效率。
下面说法不正确的是( C )
A.燃料燃烧时,将化学能转化为内能 B.人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的 C.l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 D.提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
解析:选C. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这 种燃料的热值,必须加上“完全”两个字,故C错。
二、热量的计算
君子成人之美,不成人之恶
(1)固体或液体燃料: Q放 = mq
(2)气体燃料:Q放 = Vq
请仔细观察图片:
君子成人之美,不成人之恶
想一想
散热、克服摩擦损失 废气带走的能量
燃料Байду номын сангаас
完全
机械能
燃烧
放出 内燃机中燃料释放的
的能 量
能量都到哪里去了?
机件发
热散失
在热机的各种能
做有 量的损失中,废气
知识总结
君子成人之美,不成人之恶
学以致用
君子成人之美,不成人之恶
1. 对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是 () 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
九年级物理全册14.2热机的效率教学课件(新版)新人教版
第二十页,共27页。
◆要点 (yàodiǎn)导
航 ▲要点 (yàodiǎn)一 ▲要点 (yàodiǎn)二 ▲要点 (yàodiǎn)三
第二十一页,共27页。
◆要点导航 ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例剖析 ◆基础过关 ◆综合提升 (tíshēng)
第二十二页,共27页。
◆能力
第六页,共27页。
◆要点导航 ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例剖析 ◆基础过关 ◆综合提升
◆能力
第七页,共27页。
◆要点导航 ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例剖析 ◆基础过关
◆综合 (zōnghé)提升
◆能力拓展
第八页,共27页。
◆要点导航 ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例 (fànlì)剖析 ◆基础过关 ◆综合提升
第九页,共27页。
◆要点导航 ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例剖析 ◆基础过关 ◆综合提升 (tíshēng) ◆能力拓展
第十页,共27页。
◆要点导航 ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例剖析 ◆基础(jīchǔ)
过关 ◆综合提升
第十一页,共27页。
◆要点导航 (dǎoháng) ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆要点导航 ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例 (fànlì)剖析 ◆基础过关 ◆综合提升
第一页,共27页。
◆要点导航 ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例剖析 ◆基础过关
◆综合 (zōnghé)提升
◆能力拓展
第二页,共27页。
◆要点导航 (dǎoháng) ▲要点一 ▲要点二 ▲要点三
◆范例剖析 ◆基础过关 ◆综合提升
九年级物理全册14.2热机的效率课件新版新人教版
快乐预习感知
一、燃料的热值
1.意义 表示燃料燃烧时 放热出的热量与其质量之比。
3.公式
q=���������放��� q=���������放��� (适用于气体) 4.单位
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,符号是 J/kg 。
互动课堂理解
【例题】 关于燃料的热值, 下列说法正确的是 ( ) A.燃料的热值与燃料燃烧情况无关 B.容易燃烧的燃料,热值一定大 C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干 木柴放出的热量多 D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料 解析:燃料的热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,而 与燃料的质量、是否容易燃烧无关,故选项A正确,选项B错误;燃料 燃烧时放出的热量与燃料的热值、燃料的质量、燃烧是否完全有 关,选项C中只知道煤的热值比干木柴的大,二者的质量关系、燃烧 是否完全并不知道,因此不能确定谁放出的热量多,故选项C错误; 炉子的效率与燃烧的完全程度和热量散失程度有关,与燃料的热值 大小无关,故选项D错误。 答案:A
二、热机的效率
用来做 有用功
的那部分能量,与燃料 完全燃烧
的能量之比。
放出
互动课堂理解
如何理解燃料的热值 从我们的生活经验可知,做一顿饭所需的热量基本上是一定的, 但是如果用不同的燃料,所需燃料的质量大小是不同的。这表明质 量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。我们把某种燃 料完全燃烧放出的热量(Q)与其质量(m)之比叫作这种燃料的热值。 由热值的概念可知,同种燃料的热值相同,不同燃料的热值一般不 同。热值反映了燃料的特性,其大小与燃料的质量大小、是否完全 燃烧、放出的热量多少无关,但在数值上等于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第二节《热机的效率》课件
燃料的种类很多,固体燃料有木柴、煤等, 液体燃料有汽油、酒精等,气体燃料有煤气、 天然气等(图14.2-1)。根据你的经验,相同 质量的不同燃料,燃烧时放出的热量是不是相 同?要找出事实来支持你的观点,并进行分析。 小结:质量相等的不同燃料在完全燃烧时所 放出的热量是不同的。
一、燃料的热值 固体燃料: 木柴、煤、秸杆 1、 燃料的种类 液体燃料: 汽油、柴油、酒精 气体燃料: 煤气、天然气、液化气
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%。
环境保护
• 热机为人类的发展做出丑了重大贡献,但 也带来了许多环境污染问题:
氢气
1.4×108
J/m3
天然气(7.1~8.8)×107
无烟煤 约3.4×107
木炭 3.4×107
汽油
煤油
4.6×107
4.6×107
煤气
约3.9×107
沼气 约1.9×107
6、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)、 是否完全燃烧无关。
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。
洛杉机光化学烟雾事件 首先,什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染 物在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应,生成臭氧 (占产物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、 酮类和有机酸等二次污染物,这些一次污染物和二次污染物形 成的混合物称为光化学烟雾,它呈浅兰色、有刺激性和很强的 氧化性,可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。 洛杉机光化学烟雾事件是指40年代初期至50年代,发生于 美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。该市临海依山, 处于50公里长的盆地中,一年有300天出现逆温(即大气层某一 高度上的温度不随高度递减,出现反常增加或不变。这会阻碍 大气向上的对流扩散和污染物的扩散),5~10月阳光强烈。由 于大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气, 加之洛杉机市特殊的地理及气候条件,自1943年开始,形成了 多次光化学烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激, 其中以1952年的一次最为严重,大批居民发生眼睛红肿、喉痛、 咳嗽、皮肤潮红等症状,严重者心肺功能衰竭,导致近400位 65岁以上老人死亡。此外,植物大面积死亡,车祸增多。
14.2热机的效率课件-2024-2025学年人教版物理九年级全一册 (1)
(3)小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表。在两燃烧皿 中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
知识点2:热机的效率 【要点归纳】(1)热机效率反映的是热机对能量的利用率,它没有单位且总小于1; (2)热机效率的高低与热机做功的多少、做功的快慢均无关。 6.如图所示是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( B )
A.25% B.35% C.40% D.75%
7.甲、乙两台汽油机,甲的热机效率比乙高,则下列说法中正确的是( D ) A.做相同的功,甲用的时间少 B.在相同时间内,乙消耗的汽油多 C.消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙少 D.做同样多的有用功,甲消耗的汽油少
①先点燃酒精,再点燃碎纸片; ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数; ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中,操作___②_____(选填序号)是错误的。小明根据正确操作获得 的数据,算出了燃料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是 ___燃___料__燃__烧__放__出__的__热__量__有__一__部__分__会__散__失__到__空__气__中__________。
12.(易错题)在探究水的沸腾实验中,用酒精灯对水进行加热,实验中完全燃烧了 5.6 g 酒精,则放出了____1_.6_8_×__1_0_5___J 的热量;若这些热量的 30% 被 150 g、25 ℃的水 吸收,则水吸收的热量是___5_.0_4_×__1_0_4____J ,升高的温度是____7_5___℃。[已知水的比热 容为 4.2×103 J /(kg·℃),酒精的热值为 3.0×107 J /kg,环境为标准大气压]
九年级物理全册14.2热机效率课件(新版)新人教版
热机效率特点:
1、没有单位 2、用百分数表示 3、 η <100%
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﹪
内燃机的大量使用,促进了社会的进步,使人们享 受到了现代文明,但在使用内燃机的同时又给人类 大气 污染和______ 噪音 污染 带来了污染,这主要是指______ .在内燃机工作过程中,由图所示的内燃机能流图 可以看出,它的能量损失所占的百分比是:废气内 能35%,散热损失30%,机械损失10%,则内燃 25% .我们在有效利用能源的同 机的热机效率是______ 时,也必须重视保护环境.
炒菜做饭、奔驰的汽车与火车、火力发电、 直入苍穹的火箭等都离不开燃料。燃料燃烧 的过程是化学能转变为内能的过程。从原始 人类学会用火起,至今,人们使用的能量绝 大部分都还是通过燃烧燃料获得的。
一.燃料的热值
1Kg某种燃料完全燃烧放出的能 量(热量),叫做这种燃料的热值 (heat value),热值用q表示。
提高热机效率的主要途径: 减少热机工作中的各种能量损失. 具体方法: 首先要减少燃烧过程中的热量损失; 如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的 最佳时间;蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风 吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得 更充分一些. 其次是要尽量简化机械传动部分,并选用 优良的润滑材料减小摩擦,以减少机械损失.
二、热机效率
热机工作时,并不能将燃料所蕴藏的化学能 全部用来对外做有用功,有很大一部分能量在工 作过程中损耗掉了。
由图可见,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。 热机效率: 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放 的能量的比值称为热机效率。 计算公式:
热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册
地球就在我们手中:废气污染、温室效应、热污染、噪声污染等。
实战演练
1.下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是(
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 热机的效率能达到100%
C. 热机都是使用汽油作燃料
D. 热机的大量使用会造成环境污染
)。
D
实战演练
2.(1)燃料燃烧过程:把燃料的
化学 能转化为
热
能。
(2)燃料的热值:1 kg的某种燃料 完全 燃烧放出的热量,叫作这种燃料的热
值。符号:
q ;单位:
J/kg
。
(3)燃料的热值是燃料的一种特性。同种燃料的热值相同。酒精的热值是
3.0×107 J/kg,表示的物理意义是
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量
是 3.0×107J 。
(4)燃料燃烧放出热量计算:Q=
m的单位是kg
由热值所表示的物理意义可得出:
燃料完全燃烧放热计算公式:Q = mq
Q = Vq
计算:500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量?
解:查表可知,汽油的热值q=4.6×107J/kg
∵ m = 500 g = 0.5 kg
∴ Q = mq = 4.6×107J/kg×0.5kg= 2.3×107J
的比值称为热机效率。
2、计算公式: η=
W有
× 100%
Q放
3、注意:
(1)因为热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率永远
小于100 %
(2)热机效率没有单位。或可以说单位为1
Байду номын сангаас
新课讲授
了解: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%
人教版九年级物理 14.2 热机的效率(共18张PPT)
2019年5月13日
9
在能 内量 燃都 机到 中哪 燃里 料去 释了 放? 的
14.2 热机的效率
机件发 热散失
做有 用功
在热机的各种能 量的损失中,废气 带走的能量最多。
燃料燃烧 产生能量
废气 带走
燃烧不 完全
2019年5月13日
机件摩 擦损失
归纳与小结
14.2 热机的效率
对于热机而言,燃料的不完全燃烧、汽缸部件吸热 后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗 的能量,都是引起能量损失的原因.因此,提高热机效 率,可提高燃料的利用率.
1.我们要烧开同一壶水,现有三种燃料:干草、木柴、 煤炭,三种燃料用量是否相同?
不同.
2.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.
2019年5月13日
3
新课讲解
一 燃料的热值
14.2 热机的效率
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.单位:焦每千克,符号: J/kg.
在放出的热量被其他物体吸收的有关计算中,若
不计热量损失,则:m燃q(V燃q)=cm物∆t;若计 热量损失,则:m燃q(V燃q)=cm物∆t.
2019年5月13日
14.2 热机的效率
燃烧汽油的质量为:m= 1/2×2 kg=1kg; 汽油完全燃烧放出的热量为: Q=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J, 因为燃料的热值是燃料的属性,不会随着质量的改 变而改变,所以汽油质量变少后,剩余汽油的热值 不变,仍为4.6×107J/kg.
2019年5月13日归纳与 Nhomakorabea结14.2 热机的效率
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
九年级物理全册14.2热机的效率课件(新版)新人教版
������油放 ������
=
������ ������
=
1.8×104 J
7
4.6×10 J/kg
=3.9×10-4 kg
=0.39 g,大约相当于1~2粒药片的质量(一般抗生素一粒药的成分多 为0.25 g或0.5 g)
2.3.8倍 相关计算见解析 解析:干木柴的热值约为1.2×107 J/kg, 煤油的热值约为4.6×107 J/kg, 由Q木柴=Q煤油,即q木柴m木柴=q煤油m煤油,
(1)水吸收的热量; (2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要 多少天然气?
考点一
考点二
解析:(1)在标准大气压下,水沸腾时的温度t=100 ℃,水吸收的热 量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg· ℃)×3 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×106 J。
知识点一
知识点二
知识点二 热机的效率 1.燃料的利用率: (1)影响燃料有效利用的因素 一是燃料不可能完全燃烧;二是燃料燃烧放出的热量只有一部分 被有效利用。 (2)炉子的效率 炉子有效利用的热量(水吸收的热量)与燃料完全燃烧放出的热 量的比值叫炉子的效率。
公式:η=
������吸 ������放
知识点一
知识点二
例1 下列关于热值的说法正确的是( ) A.燃料越多,它的热值就越大 B.燃料燃烧时放出的热量越多,它的热值就越大 C.相同质量的燃料,完全燃烧时放出的热量越多,热值越大 D.同一种燃料,燃烧的情况不同,它的热值就不一样 解析:热值是燃料的一种特性,它的大小与燃料自身有关,与燃料 的质量、燃烧状况、燃烧时放出的热量无关。同种燃料热值相同, 不同的燃料热值一般不同。故A、B、D均不正确。 答案:C
人教版九年级物理全册14.2热机的效率 (共13张PPT)
(2)小轿车行驶100km做的有用功
(3)小轿车行驶100km燃料完全燃烧放出热量: Q = mq = 5kg× 4.6×107J/kg =2.3×108J 发动机的热机效率:
η = W有/Q=6×107J / 2.3×108J = 21%
第二节 热机的
天然气
一、热值
1、物理意义: 描述不同燃料的放热本领
2、定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比
1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫该燃料的热
值。 3、公式:
热量 焦耳J
q= Q/m 质量 千克kg
4、单位: 焦/千克;符号:J/kg。
1、汽油的热值是 4.6x107J/kg ,它的含义 是: 1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6x107J 。
常见热机的效率
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
热机的效率能达到100 ﹪吗?为什 么?
答:不能。 因为热机在工作过程中一定有能量损失。
例:某型号小轿车以20m/s的速度匀速行驶100km时 消耗的燃料是5kg,如果汽油的热值是4.6×107J/kg, 汽车发动机的输出功率是12kW,求有用功和发动机的 热机效率分别是多少(保留两位有效数字)?
2、不同燃料的热值一般不同,热值也是物质的一 种特性。
例:计算4Kg柴油完全燃烧释放多少热量? (q=3.3×107J/Kg )
已知: m=4Kg, q=3.3×107J/Kg 求: Q 解:完全燃烧4㎏柴油释放热量为:
Q=m·q =4Kg×3.3×107J/Kg =1.32×108 J
热机,燃料燃烧,化学能转化为内能,有 多少内能有效利用?下面具体学习。
2021年物理九年级全册14.2热机的效率课件 新人教版
第2节热机的效率导入新课讲授新课课堂小结随堂训练1从哪里获得内能?ꢀ情景导入柴薪石油煤炭天然气2课堂活动1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。
•燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。
•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。
•燃料可分为三种:固体燃料、气体燃料、液体燃料。
定义 1 kg的某种燃料完全燃烧所释放的热量。
燃料完全燃烧所释放的热量(J)定义式燃料质量(kg)燃料热值(J/kg)理解:1.我们要抓住三个关键词:“某种燃料”、“完全燃烧”、“热量与其质量之比”.①“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关,反映了燃料的燃烧特性、化学能转化成的内能的本领大小.②“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.某种燃料,只有在完全燃烧时放出的热量与质量之比才是这种燃料的热值,如果用没有完全燃烧放出的热量计算出的热值就比实际值小.③“热量与其质量之比”可以理解为热值是针对一定质量的燃料而言的,如果同种燃料的质量不同,则完全燃烧时放出的热量大小不同.2.热值是燃料的属性ꢀꢀ请说出你熟悉的燃料的热值,并说明其物理意义。
补充:热值是燃料的属性典例赏析C例1.对于燃料的热值,下列说法正确理解的是(ꢀꢀ)ꢀ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例2.关于对q=Q/m的理解(ꢀBꢀ)A.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B.热值的大小由燃料本身决定的,与质量和热量无关C.热值与燃料的质量成反比,与燃料完全燃烧放出的热量成正比D.热值与燃料的质量成反比例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.在一次物理实验中,共燃烧酒精42g,如果酒精完全燃烧,则能释放多少热量?这些热量被10kg的水完全吸收,水的温度能上升多少摄氏度?[酒精的热值q=3.0×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]例5.完全燃烧15千克热值是 3.4×107J/kg的木炭,能产生多少热量?想要获得这些热量,需要完全燃烧多少千克氢气?(q氢=1.4 ×108J/kg)2热机的效率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。
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练一练
2、下面说法不正确的是( C )
A.燃料燃烧时,将化学能转化为内能 B.人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的 C.l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 D.提高燃料的利用率是节约能源的重要措施 解析:选C. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种 燃料的热值,必须加上“完全”两个字,故C错.
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
热量 1.4 1012 J 5 需要干木柴 m 1.2 10 kg 7 热值 1.2 10 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?
无用的 机械 能 有用机械能
解析:选D.提高热机效率的方法是减少各种能量
损失,充分利用燃料放出的能量,减小摩擦尽量 少做额外功等.
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· ℃ )。
燃气 内能
损失的内能
热机的效率
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。
各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪
柴油机:30﹪~40﹪
汽油机:20﹪~30﹪ 喷气式发动机:50﹪~60﹪
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%
烟煤
焦碳 无烟煤 木炭
2.9X107
3.0X107 3.4X107
柴油
石油
3.3X107
4.4X107
4.4X107
14.3X107
氢气
汽油
4.6X107
4.6X107
3.4X107 煤油
烟煤的热值是多少,其物理意义是什么?
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)、是否完 全燃烧无关
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; 改进热机,减少各种能量损失; 利用废气的能量。
练一练
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.
Q = 1.2×107 J/kg×0.7 kg = 8.4×106 J Q m= c(t -t0) 8.4×106 J = 4.2×103 J/(kg· ℃)×(70 ℃-20 ℃)
= 40 kg
成功的信念在人脑中的作用就如闹钟, 会在你需要时将你唤醒。
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?
热值计算公式
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
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
观察热值表,你有什么收获?
常用燃料的热值(单位:J/kg)
固体 干木柴 1.2X107
液体 酒精 3.0X107
气体 煤气
天然气
4.2X107
练一练
3.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:
汽缸散热损失占25%,废气带走的能量的热机效率为
__________ 35% 。
练一练
4、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