热值和热机效率解析
14_2热机的效率【人教版九上物理期中期末复习：易错专练】(解析版)
A、都是完全燃烧的情况下,无烟煤放出的热量最多
B、都完全燃烧1 kg,干木柴放出的热量最少
C、焦炭的热值是3×107J/kg,完全燃烧2 kg焦炭放出的热量是6×107J
D、焦炭的热值是3×107J/kg,0.5 kg焦炭的热值也为3×107J/kg
B、使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C、柴油机的热机效率通常为100%
D、燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
【答案】B
【解析】热值是燃料的特性，与燃烧情况无关；使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率；任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%；热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关；故选B。
2、关于燃料的热值下列说法中正确的是（ ）
A、Байду номын сангаас料的热值与燃料的燃烧情况无关
B、容易燃烧的燃料热值一定更大
C、热值大的燃料燃烧时释放出的热量一定更多
D、为了提高锅炉的效率，应该选热值大的材料
【答案】A
【解析】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；热值大小与燃料是否容易燃烧、燃料的燃烧情况无关；根据Q=mq可知，放出的热量与热值、质量有关；效率的等于锅炉吸收的热量与燃料完全燃烧放出热量的比值，因此选用热值大的材料不会提高锅炉的效率；故选A。
3、关于燃料的热值，下列说法正确的是（ ）
A、燃料燃烧时放出的热量叫做燃料的热值
B、热值大的燃料比热值小的燃烧时放出的热量多
C、10kg木炭比1kg木炭的热值大
D、燃料燃烧时放出热量的多少与是否完全燃烧有关
燃料的热值热机的效率解析ppt课件
第二节
燃料的热值
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
1、背景材料：在现代社会，人类所用能量 的很大部分是从燃料的燃烧（将 化学 能 转化为 内 能）中获得的．常用的燃料有： 固体燃料，如 木柴 、 煤 等； 液体燃料，如 汽油 、 柴油 等； 气体燃料，如 煤气 、 天燃气 等．
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
1、热机是利用______ 燃烧获得的_____ 能转 化为________ 能的机械。
2、常见汽油机工作时，一个工作循环有____ 个冲程，包括；_________、_________、 _________、_________。在一个工作循环中， 活塞往复_____次，曲轴转动____ 周，燃气 做功_____次。
烧到70℃，消耗了10g煤气．已知水的
比热容是4.2×103J/(kg•℃)，煤气的
热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热
量为
J，煤气完全燃烧放出的热
量为
J，煤气灶烧水的效率为
%。
为 深 入 学 习 习近平 新时代 中国特 色社会 主义思 想和党 的十九 大精神 ,贯彻全 国教育 大会精 神,充分 发挥中 小学图 书室育 人功能
①使燃料尽可能充分燃烧（如把煤磨成煤粉， 加大送风量等） ②减小热量的散失（如用隔热材料做炉体，加 大受热面积等）
热机的能量分流图 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
热机效率
氢
1.4×108 J/kg
3
煤气 约3.9×107 J/m
沼气 1.9 ×107 J/m3
每种燃料都有确定的热值，不同燃料的热值一般不同。
在常见燃料中，氢的热值最高，是1.4×10 8J/kg 。 液体燃料的热值比固体燃料的热值高。
木炭: 3.4×107J/kg 物理意义: 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J 煤气: 3.9×107J/m3 物理意义: 1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9×107J
燃料的不完全燃烧、气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。
四、燃料的利用率：
提高热机效率的途径和节能方法： （l）尽可能减少各种热损失，如保证良好 的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；
(2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用
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。 燃料燃烧的过程中，储藏在燃料中的化学 能被释放，转变为周围气体的内能。从原 始人类学会燃烧柴薪来取暖，直到今天， 人们使用的能量绝大部分都还是通过燃烧 燃料获得的。
人类能使用的燃料有哪些？
请你说说：日常生活中常用到的燃料有哪些？
体会与收获
通过学习,你有何体会与收获?
热机的效率
热机与环境： 大气污染 热岛效应 污染 热污染 温室效应 热机及以热机为动力 噪声污染： 的机器产生的噪声
4、减少大气污染的措施： 改进燃烧设备；采取集中供暖； 城市普及煤气和天然气的使用； 在内燃机的排气管安装消声器。
10.一台汽油机的功率为7350W，它每小时消耗的汽 油为2.5kg，这台汽油机的效率为多大？（汽油的热 值为4.6×107J/kg）
第十四章 第2节 热机的效率-【教材解读】2022-2023学年人教版物理九年级全册
第2节热机的效率基础知识·细解读知识点一燃料的热值【重点+难点】1.燃料燃烧时的能量转化燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放出来，加热物体，转变成物体的内能，即化学能转化为内能。
2.燃料的热值(1)定义：把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，热值用字母q表示。
(2)单位：焦每千克，符号是J／kg。
(3)物理意义表示燃料燃烧时放热的本领。
(4)理解热值的定义时注意三个关键词①某种燃料②完全燃烧③与其质量之比热值是个比值，它与释放的热量和质量无关，仅与燃料的种类有关。
生活物理不同燃料燃烧的效果图为一个家庭若只用某种燃料做饭时，该燃料一个月的用量，由图可知获得相同热量，需要的各种燃料的质量不同。
燃料的热值只与燃料的种类有关。
物理脱口秀 热值燃料特性日热值， 物理意义要理清。
质量体积不管用， 大小只由种类定。
3. 燃料燃烧的简单计算根据热值的定义我们可以推导出质量为m (或体积为V)的某种燃料完全燃烧时放出的热量的计算公式。
(1)固体和液体(2)气体【注意】(1)运算时单位一定要统一!(2)只有燃料完全燃烧时，才能用qm Q =或qV Q =进行计算。
【例1】 (山东日照中考)1 kg 铀全部裂变，释放的能量不低于2 000 t 煤完全燃烧时释放的能量。
已知煤的热值为3.0×107J ／kg ，那么1.2 k 铀全部裂变，释放的能量至少为 J 。
解析：1.2 kg 铀对应的煤的质量为m=1.2×2000 t=2400t 一2.4×106。
2.4×106kg 煤完全燃烧释放的能量为J J mq Q 1376102.7kg /103.0kg 104.2⨯=⨯⨯⨯==。
答案：7.2×1013 提醒mQq =的含义 由热值的定义得到mQq =。
注意公式中每个物理量都有其特殊的物理意义，不能错误地认为q 与Q 成正比，与m 成反比。
热值和热机效率
例：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 燃料的， A、较小的质量 、 C、较大的比热容 、 B、较小的密度 、 D、较大的热值 、
燃料的热值J/kg（kg/m3 ） （ 燃料的热值
6公式： Q=mq 公式： 公式
质量kg 质量 燃料完全燃烧释放的热量J 燃料完全燃烧释放的热量
7、某太阳能热水器的装水量为100kg， 、某太阳能热水器的装水量为 ， 集热管接收太阳能的有效面积为2m2， 集热管接收太阳能的有效面积为 ， 已知每小时每平方米的接收面积上有 效接收太阳能约为2.1× 效接收太阳能约为 ×106J，则该 ， 热水器每小时水温升高多少？ 热水器每小时水温升高多少？ 8、把100g、80℃的热水与 、 、 ℃的热水与300g的冷 的冷 水混合，混合后得到35 的温水， 水混合，混合后得到 ℃的温水，设 热水放出的热量全部被冷水吸收， 热水放出的热量全部被冷水吸收，求 热水放出的热量和冷水的初温。 热水放出的热量和冷水的初温。
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 料中的热值最高的是( ） A A、液化石油气 B、煤气 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
结束
讨论交流
• 如何保护我们的环境？
1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; 2.集中供热； 3.改用气体燃料，普及煤气和天然气； 4.充分开发利用污染少和无污染的新能源。
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 氮氧化物、 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， 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 占产物85%以上 、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、 以上)、 占产物 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， 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 成的混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、 氧化性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。 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 年代， 年代初期至50年代 洛杉机光化学烟雾事件是指 年代初期至 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， 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 公里长的盆地中， 天出现逆温(即大气层某一 处于 公里长的盆地中，一年有 天出现逆温 高度上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。 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)， ～ 月阳光强烈 月阳光强烈。 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， 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， 年开始， 加之洛杉机市特殊的地理及气候条件，自1943年开始，形成了 年开始 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， 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、 年的一次最为严重， 其中以 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 咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，导致近 位 65岁以上老人死亡。此外，植物大面积死亡，车祸增多。 岁以上老人死亡。 岁以上老人死亡 此外，植物大面积死亡，车祸增多。
热值与热机效率
热值与热机效率1. 引言热值和热机效率是热力学中两个重要的概念。
热值是指单位质量物质所含有的能量，而热机效率则是衡量热机能够将输入的热能转化为有用功的比例。
本文将对热值和热机效率进行详细介绍，并探讨它们之间的关系。
2. 热值2.1 定义热值是指单位质量物质所含有的能量。
它通常以焦耳/千克（J/kg）或卡路里/克（cal/g）为单位进行表示。
不同物质具有不同的燃烧特性和化学组成，因此它们的热值也不同。
2.2 燃料的热值各种常见燃料的燃料价值如下：•木材：约为15-20MJ/kg•煤：约为25-35MJ/kg•天然气：约为45-55MJ/m³•汽油：约为44MJ/kg•柴油：约为42MJ/kg这些数值表明了不同类型的燃料所含有的能量差异。
2.3 热值的测量方法热值的测量可以通过实验方法进行，常见的测量方法包括：•燃烧热法：将物质完全燃烧并测量所释放出的热量。
•弹性势能法：利用物质在加热时膨胀产生的功来计算其热值。
•化学反应法：通过与其他已知化学反应相比较，推导出待测物质的热值。
这些方法可以准确地测量出物质的热值，并为后续的能源利用提供参考依据。
3. 热机效率3.1 定义热机效率是指热机输出功与输入燃料能量之间的比例。
它衡量了一个热机能够将输入的燃料能量转化为有用功的程度。
通常以百分比形式表示。
3.2 理想气体循环中的效率理想气体循环是指在理想条件下进行的气体循环过程。
其中最常见的是卡诺循环。
卡诺循环是一个由等温和绝热过程组成的理论循环，其效率可由以下公式计算：η=1−T c Tℎ其中η表示热机效率，T c表示循环中的最低温度（冷端温度），Tℎ表示循环中的最高温度（热端温度）。
这个公式表明了热机效率与工作温度之间的关系。
3.3 实际热机中的效率实际热机往往无法达到理论上的卡诺循环效率。
这是因为实际存在着各种能量损失，如摩擦、传导、辐射等。
因此，实际热机的效率通常低于理论值。
对于内燃机和蒸汽轮机等常见的实际热机，其效率一般在20%至50%之间。
第二节 热机效率分析
蒸气机的效率：6 ﹪～ 7 ﹪ 汽油机的效率：20﹪～30﹪ 柴油机的效率：30﹪～ 45﹪
造成热机效率低的主要原因
a,燃料未能完全燃烧 b,废气带走很大一部分能量 c,一部分能量消耗在散热上 d,克服摩擦做功
三、提高热机效率的途径：
a,使燃料充分燃烧 b,尽量减少各种热损失 c,在热机的设计和制造上，采用先进的技术 d,使用热机时，注意保养，保证良好的润滑合理
用燃来料做完有全用燃功烧的放那出部的分能能量量（（QQ放有）用）100%
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%。
同燃料在完全燃烧时放出的热量是不是相同？
2、猜想假设：
．
3、事实依据：
．
4、结论：燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧 过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变 为内能。相同质量的不同燃料燃烧放出的热量 是不同的。
5、质疑引新：那么如何表示燃料的这种 特性呢？
（三）燃料的热值
1、热值的物理意义： 表示燃料燃烧放出热量的能力强弱。不是所 有物质都具有的特性。它反映的是燃料燃烧 过程中所释放热量本来大小的物理量。
（1）专用车牵引力做的功；
（2）已知热机效率
W Q
100 %（式中W为热机在某
段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间所消耗
燃油完全燃烧产生的热量），则该专用车的热机
效率是多少？
藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
热机中燃料释放能量的主要走向示意图
热机的效率
公式：η=
W有用 Q放
1、热值：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量
2、热值的单位：J/kg ,
3、燃料燃烧放热计算公式：
J/m3
Q=qm
Q=qV
W有用 Q放
烟煤的热值q=2.7×107J/kg 4、热值的物理意义，例：
5、热机的效率公式：
或
Q吸 Q燃放
6、如何提高热机效率和节能
例题1. 完全燃烧15千克热值是3.4×107J/kg 的木炭，能产生多少热量？
太阳能热水器
太阳能转化为内能
摩擦生热
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机械能转化为内能
用 电 暖 气 取 暖
电能转化为内能
电风扇转动 电能转化为机械能
喇 叭 发 声
电能转化为声能
灯 泡 发 光
电能转化为光能
机械能转化为电能
电动机转动
电能转化为机械能
电池充电
电能转化为化学能
植物进行光合作用
太阳能转化为化学能
太阳能板发电
课前准备：
1、改变物体内能的方法有两种，分别是
热传递 做功 。它们本质上的区 _________ 和________ 转移 ，做功是 别是：热传递是能量的________ 转化 能量的________ 。 内 能转化为_____ 机械 能的机器。 2、热机是把___ 机械 能转化为 3、在汽油机的压缩冲程中_____ ___ 内 内 能转化为_____ 能，做功冲程中____ 机械 能。
方法点拨：
根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发 现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能 量增加;反之，当某种形式的能量增大时，也一定可 以找到另一种形式的能量减少。
14.2热机的效率(复习讲义)(解析版)
人教版 九年级物理上册 第14章 《内能的利用》第2节 热机的效率 讲义（知识点总结+例题讲解）序号 知识点难易程度 例题数 变式题数 合计一 热值 ★★ 4 4 18二 热机的效率★★55一、热值：1.概念：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.大小：热值在数值上等于1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量；3.公式：mQ q 放=（或VQ q 放=一般用于气体、液体燃料）（1）其中：m 为燃料的质量，V 为燃料的体积，q 为燃料的热值 （2）公式变形：qm Q =放 （已知热值及燃料质量，求燃烧放出的热）qQ m 放=（已知燃烧放出的热及热值，求燃料的质量）4.单位：焦每千克（符号是J/kg ）。
（1）热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成；（2）在国际单位制中，热量的单位是焦耳（J ），质量的单位是千克（kg ） 5.影响因素：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类和状态有关， 与燃料的形态、质量、体积等均无关； 6.常见物质的热值：①煤气的热值约为3.9×107J/m 3，物理意义为：体积为1m 3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J 。
②焦炭的热值3.0×107J/kg ，物理意义为：质量为1 kg 的煤气完全燃烧放出的热量为3.0×107J。
【例题1】一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精( )A.热值不变，比热容减小一半B.热值不变，比热容不变C.热值和比热容都减小一半D.热值减小一半，比热容不变【答案】A【解析】解：A、喷气式飞机是将内能转化为机械能的装置，故A符合题意；BC、洗衣机和电动自行车都是将电能转化为了机械能，故BC不合题意；D、电饭煲是利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选：A。
【变式1】现代火箭常用液态氢做燃料，氢的热值是1.4×108J/m3，在完全燃烧一样多的燃料时，可以获得更多的能量。
热机的效率和热机的原理
热机的效率和热机的原理热机的效率和热机原理1. 热机效率的定义热机的效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比。
这个比值反映了热机在能量转换过程中的损失情况，是衡量热机性能的重要指标。
2. 热机效率的计算公式热机效率的计算公式为：= 100%其中，(W_{有用})表示热机所做的有用功，(Q_{放出})表示燃料完全燃烧放出的热量。
3. 热机效率的分类根据燃料燃烧的程度和热机工作过程中能量损失的情况，热机效率可以分为以下几种：(1)理论效率：指燃料在完全燃烧的情况下，热机所做的有用功与燃料所释放的热量之比。
理论效率是热机性能的理想状态，一般用卡诺循环表示。
(2)实际效率：指燃料在实际燃烧过程中，热机所做的有用功与燃料实际释放的热量之比。
实际效率反映了热机在实际工作过程中的性能，一般低于理论效率。
4. 影响热机效率的因素影响热机效率的因素有很多，主要包括以下几点：(1)燃料的燃烧程度：燃料燃烧得越充分，热机效率越高。
(2)热机工作过程中的散热：热机在工作过程中，部分热量会通过散热损失，散热损失越少，热机效率越高。
(3)热机工作过程中的摩擦：热机内部零件间的摩擦会消耗一部分能量，摩擦越小，热机效率越高。
(4)能量转换过程中的损失：热机在工作过程中，能量转换不可能达到100%，总会有一定的损失，这部分损失越小，热机效率越高。
5. 提高热机效率的方法提高热机效率可以从以下几个方面入手：(1)提高燃料的燃烧程度：通过优化燃烧设备和技术，提高燃料的燃烧效率。
(2)减少热机工作过程中的散热：采用优良的材料和热绝缘材料，减少热量的损失。
(3)减小热机内部的摩擦：选用摩擦系数小的材料，定期润滑和维护，减小摩擦损失。
(4)优化热机的结构设计：合理设计热机的结构，减小能量转换过程中的损失。
6. 热机原理简介热机是一种将热能转化为机械能的装置。
其主要原理是基于热力学第一定律和第二定律。
(1)热力学第一定律：能量守恒定律。
专题14内能的利用(热机、热值、热效率)知识点+例题—2021届九年级中考物理一轮总复习专题讲义
2021年中考物理总复习专题14 内能的利用热机、热值、热效率（知识点+例题）一、热机：1.内能的利用方式：（热传递和做功）（1）利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程；（2）利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2.热机是利用内能做功的机械：热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等3.内燃机分为汽油机和柴油机两大类；5.汽油机：①汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动；②活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程；③多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作；一个工作循环，曲轴和飞轮转动2周，活塞往复2 次（4冲程），对外做功1次。
6.汽油机的4个冲程：①吸气冲程：进气阀门打开，排气阀门关闭，活塞向下运动。
（同时吸入汽油与空气）②压缩冲程：进气阀门、排气阀门都关闭；活塞向上运动；机械能转化为内能。
③做功冲程：进气阀门、排气阀门都关闭；火花塞点火；汽油燃烧放热膨胀，推动活塞向下运动，对外做功；内能转化为机械能。
(只有做功冲程对外做功) ④排气冲程：进气阀门关闭，排气阀门打开；活塞向上运动；排出废气。
【例题1】有关四冲程内燃机的叙述中，不正确的是（）A.工作中只有做功冲程把内能转化为机械能B.工作开始时要靠外力启动C.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能D.每一个工作循环，燃气只做功一次【答案】C【解析】压缩冲程是将机械能转化为内能；内燃机工作开始时要靠外力启动。
【变式练习1】如图是内燃机工作循环中的一个工作冲程，它是（）A.压缩冲程，将化学能转化成内能B.压缩冲程，将机械能转化成内能C.做功冲程，将内能转化成机械能D.做功冲程，将机械能转化成内能【答案】C【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选C。
【例题2】某四冲程汽油机的转速是1500R/min，那么1min里，该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是（）A.3000个，6000次B.6000个，3000个C.3000个，750次D.750个，3000次【答案】C【解析】单缸四冲程汽油机一个工作循环（4个冲程），曲轴和飞轮转动2周，活塞往复2 次，对外做功1次。
第2节 热机效率(知识点梳理)(解析版)
第2节 热机效率（知识点梳理）（解析版）★考点概览一、知识点与考点二、考点解析1.热机效率是本章重点内容，主要涉及到热值的概念及其相关计算，热机效率的计算三个方面。
故本节主要内容是应用热值进行有关计算问题，希望在复习中加强学生计算能力的培养。
中考试卷中有关效率和热值的计算，虽然分值不一定很高，但在考查学生计算能力和对效率概念的理解上，属于典型考题；考试题型以选择题、填空题为主，有的也作为一个知识点与其他压轴题结合。
2.考点分类：考点分类见下表1．热值（q ）：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg 。
（1）燃料燃烧放出热量：Q放＝qm ；（Q放是燃料放出的热量，单位是J ；q 是热值，单位是J/kg ；m 是质热机效率热值概念量，单位是kg。
）对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
（2）热值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；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2.热机的效率：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，叫热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
公式：3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
★考点一：热值概念及应用◆典例一：（2020·南充）若一辆小汽车一年行驶一万公里，消耗1t汽油，这些汽油完全燃烧放出J的热量；某次行驶过程中，该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做功次（q汽＝4.6×107J/kg）。
14.2 热机的效率
公式：
例：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_%_。
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%
提高热机效率，节约能源，减少污染
议一议 热机的效率是热机性能的重要指标
Q放
⑴ 尽量使燃料充分燃烧 ⑵ 减少机械摩擦；
⑶ 尽量降低各种热损失 ⑷ 利用废气的能量
课堂检测
1.关于热机效率，下列说法正确的是（C）
A．热机做的有用功越多，效率就越高 B．热机做功越快，效率就越高 C．要提高热机效率，就要尽量减少各种能量 损失，并且要保证良好的润滑 D．热机的功率越大，效率越高
例3.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
燃料完全燃烧放出的热： Q放 = qm 或 Q放 = qV 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
（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气 3.2107 J/m3 1m3 3.2107 J
(2)Q吸 c水m水t t0
4.2103 J/(kg℃)100kg（70℃- 20℃） 2.1107 J
（3）
Q吸 Q放
2.1107 3.2 107
怎样提高热机的效率？
热值与热机效率.
热值与热机【知识点】1、热机:利用来做功的装置,它可以把转化为。
如蒸汽机、内燃机等。
2、内燃机及其工作原理:将燃料的能通过燃烧转化为能,又通过做功,把能转化为能。
按燃烧燃料种类的不同,内燃机可分为、柴油机等。
(1内燃机一个工作循环为四个冲程即冲程、冲程、冲程、冲程。
(2一个工作循环中只对外做次功, 曲轴转周, 飞轮转圈, 活塞单向运动次, 往返次。
(3压缩冲程是活塞对气体压缩做功,气体内能 ,这时活塞的转化为气体的能。
(4做功冲程是气体燃烧时急速膨胀对外做功,内能 ,这时内能转化为能。
(5汽油机和柴油机工作的四个冲程中,只有冲程是燃气对活塞做功,其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
为什么不说是靠活塞的惯性来完成?(6判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点:一是气阀门的开与关;二是活塞的运动方向。
(7汽油机和柴油机在结构和工作上有什么不同?①结构方面:汽油机顶部是 ,而柴油机顶部是 ;且汽油机比较轻巧,柴油机比较厚重;②工作过程中:吸气冲程汽油机吸入的是 ,而柴油机只吸入 ;压缩冲程结束的瞬间,汽油机 ,而柴油机。
③工作效率方面:汽油机 20%-30% ,而柴油机 30%-40% 。
3、燃料的热值(1燃料燃烧过程中的能量转化:燃料燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被释放, 物体的能转化为周围物体的能。
(2燃料的热值①定义:,叫做这种燃料的热值。
用符号“ q ”表示。
②热值的单位 ,读作焦耳每千克。
还要注意,气体燃料有时使用 J/m3,读作焦耳每立方米。
③热值是为了描述相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引人的物理量。
它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。
不同燃料的热值一般是的,同种燃料的热值是一定的,它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。
(3在学习热值的概念时,应注意以下几点:①“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。
②强调所取燃料的质量为“ lkg ” ,要比较不同燃料燃烧本领的不同,就必须在燃烧质量和燃烧程度完全的条件下进行比较。
14.2热机的效率(原卷版+解析)
第十四章内能的利用14.2 热机的效率一、学习目标1.从生活中体会不同燃料释放热的本领不同，建立热值的概念；能简单计算燃料释放出的热量。
2.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向；知道什么是热机效率；如何提高热机效率。
二、学习过程一）、知识点梳理知识点一热值1、定义：，叫作这种燃料的热值。
物理意义：。
2、单位：，符号是3、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值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，也就是说，它是燃料本身的，只与有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、公式：Q＝mq（q为热值）气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
3、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：。
4、火箭常用液态氢做燃料，是因为：。
知识点二热机效率热机的效率：公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm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。
二)、例题练习例1、煤油的热值为4.6×107J/kg，其物理意义是，当煤油的质量减少为原来的一半时，剩余煤油的热值为J/kg。
练1.1、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A：燃料燃烧时，质量越大，热值越大B：燃烧1kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值C：燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关D：燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小练1.2 、将一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的（）A：热值、密度和比热容都不变B：热值、密度、比热容都变为原来的三分之二C：热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变D：热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二例2、千帆竞渡，百舸争流。
热机与热机效率
热机与热机效率1 热值的定义1Kg某种燃料完全燃烧释放出的热量叫做这种燃料的热值。
热值的单位是焦耳每千克，符号是J/kg,(也有部分燃料的热值为焦耳每立方米，符号为J/m3.2 热值的理解热值是燃料的一种特性，是“完全燃烧”释放的热量的多少，与质量和实际燃烧的程度无关。
3 燃料完全燃烧时放出的热量公式Q==qm (Q表示热量，q表示热值，m表示燃料质量)Q==qv（Q表示热量，q表示热值，m表示燃料体积）4.热机的定义把燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器叫做热机。
7 热机效率的定义用做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
8 提高热机效率的途径提高燃料的利用率； 减少各种热量的损失。
比如：保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量，充分利用废弃的能量等。
9热机对环境造成的污染主要是： ①大气污染 ② 噪声污染10 人类保护环境的重要措施是：减少热机废气中的有害物质，控制废气排放的总量。
具体方面是：①推广使用无铅汽油；②安装电子控制燃油喷射发动机③推广新能源汽车，如天然气汽车，太阳能汽车，电动汽车等。
一填空题1.热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率.2.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______，符号是3、现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，在它工作的过程中，________冲程将内能转化为机械能。
焦炭的热值是3´107J／kg ，完全燃烧1kg 的焦炭放出的热量为________J 。
4、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点．氢气的热值为14．3×107J／kg ，完全燃烧0．5 kg 的氢气可放出________J 的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值________ (大于／等于／小于)14．3×107J／kg6 下图为汽油机工作时各冲程的示意图，其中压缩冲程是_____，此冲程把机械能转化为内能；做功冲程是：_____ ，此冲程把内能转化为机械能。
人教版九年级物理章节知识点解析：热机效率
人教版九年级物理章节知识点解析：热机效率14.2热机效率1.热机的效率【知识点回忆】〔1〕定义：用来做有用功的那局部能量和燃料完全熄灭放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：．由于热机在任务进程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1．〔2〕热机在任务进程中形成能量损失的要素有：①燃料很难全部熄灭；②排出的废气带走能量；③热机部件要散热；④克制运转机件之间的摩擦消耗能量．〔3〕提高热机效率的方法：①尽量让燃料充沛熄灭；②设法应用废气的能量；③增加能量损失；④保证良好的润滑．【命题方向】第一类常考题：为了浪费动力，需提高热机的效率，以下措施中不能提高热机效率的是〔〕A．尽量使燃料充沛熄灭B．尽量添加热机的任务时间C．尽量增加废气带走的热量D．尽量增加热机部件间的摩擦剖析：要处置此题，需求掌握热机的效率的概念．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比．比值越大，效率越高．解：热机效率是指热机有效应用的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比．所以增加热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充沛熄灭、增加废气带走的热量、增加热机部件间的摩擦都可以增加热量的损失，提高效率．添加热机的任务时间，并不能增加热量的损失，所以不能提高热机的效率．应选B．点评：此题经过考察影响热机效率的几个要素，考察了先生对热机效率的了解．要知道要想提高热机的效率，就要增加热量的损失．第二类常考题：关于热机的效率，以下说法中正确的选项是〔〕A．热机做的有用功越多，效率一定越高B．热机消耗的燃料越少，效率一定越高C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高D．热机做功越快，效率一定越高剖析：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭发生的能量之比．功率是表示物体做功快慢的物理量．解：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全熄灭发生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；应选项A、B错误；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率有关；应选项D错误；应选C．点评：此题主要考察了热机的效率以及影响热机效率的要素，并且考察了热机效率与功率的区别．【解题方法点拨】关于热机效率可与机械效率停止对比了解，热机效率是权衡热机功用好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全熄灭放出的能量之比，并且热机的效率总小于1．2.燃料的热值【知识点回忆】〔1〕概念：1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，叫做这种燃料的热值，用q来表示，于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全熄灭时放出的热量．热值是燃料的一种属性．〔2〕单位：焦/千克〔J/kg〕，读作焦每千克．〔3〕公式：Q=mq〔m为燃料的质量，q为燃料的热值，Q为熄灭放出的热量〕．〔4〕热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全熄灭时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg．同种燃料的热值相反，不同种燃料的热值不同．【命题方向】第一类常考题：关于燃料的热值，以下说法中，属于正确了解的是〔〕A．燃料的热值跟燃料熄灭时放出的热量成正比B．燃料的热值跟燃料的质量成正比C．容易熄灭的燃料热值一定大D．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熄灭放出的热量有关剖析：此题主要考察了解热值的定义及其物理意义．解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决议于燃料的种类，与质量和熄灭状况等有关，A、B、C不契合题意，D正确．应选D．点评：此题的解题关键是知道热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关．第二类常考题：〝可燃冰〞作为新型动力，有着庞大的开发运用潜力．同等条件下，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的数十倍，说明〝可燃冰〞的热值很大．以10倍的关系粗略计算，1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量为4.2×l08J，这些热量可以使1250kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103J/〔kg•℃〕•q煤气=4.2×107J/kg]．剖析：〔1〕1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，叫这种燃料的热值；〔2〕应用Q放=mq求出1kg煤气完全熄灭放出的热量，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的10倍，据此求1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量；〔3〕由题知，Q吸=Q放，而Q吸=cm△t，知道水的比热容、水的初平和末温，可求水的质量．解：〔1〕在同等条件下，〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量到达煤气的数十倍，说明〝可燃冰〞的热值很大；〔2〕1kg煤气完全熄灭放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，1kg〝可燃冰〞完全熄灭放出的热量：Q放′=10Q放=10×4.2×l07J=4.2×l08J；〔3〕由题知，Q吸=Q放′=4.2×l08J，∵Q吸=cm△t，故答案为：热值；4.2×l08；1250．点评：此题考察了先生对燃料的热值、燃料完全熄灭放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．【解题方法点拨】〔1〕燃料的热值指的是1kg某种燃料完全熄灭放出的热量，是燃料自身的一种特性，它与燃料的质量以及熄灭条件有关．〔2〕燃料熄灭越充沛，只能说越〝接近完全熄灭〞，熄灭效果越好，而不能说热值越大．〔3〕只要在完全熄灭时放出的热量才是这种燃料的热值，假设没有完全熄灭，放出的热量要比热值小．。
热值、热机的效率和功率的有关计算
低位热值是指燃料中的可燃成分完全燃烧后释放出 的热量，不包括水蒸气冷凝释放的热量。
03
高位热值是指燃料中的可燃成分完全燃烧后释放出 的热量，包括水蒸气冷凝释放的热量。
影响因素
燃料的种类和成分
不同燃料和同种燃料的不同成分，其热值不同。
燃烧条件
燃烧温度、压力、氧气浓度等条件影响燃料的 燃烧效率和热值的释放。
热值和功率之间没有直接的关系，因为功率不仅取决于燃料的热值， 还取决于热机的设计和运行条件。
在相同的热机设计和运行条件下，高热值的燃料可能会产生更高的功 率，但这并不是绝对的。
05
实际应用
在工业生产中的应用
热值计算
在工业生产中，热值是燃料燃烧 释放的能量，通过计算热值可以 确定燃料消耗量，从而优化能源 利用，降低生产成本。
能源评估
在能源利用项目中，通过计算相关参数可以对项目 的能源利用情况和经济效益进行评估，为项目决策 提供依据。
技术改进
通过对相关参数的监测和分析，可以发现能 源利用中的问题和瓶颈，推动相关技术的改 进和创新。
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THANKS
功率匹配
汽车的动力系统需要与车辆负载和道路条件相匹配，通过计算功率可以合理选择发动机 和传动系统，提高车辆的动力性和经济性。
排放控制
汽车排放的污染物与发动机的工作状态有关，通过监测发动机的热效率和功率等参数， 可以控制排放物的生成和排放量。
在能源利用中的应用
节能减排
通过计算热值、热机效率和功率等参数，可 以优化能源利用，减少能源浪费和污染物排 放，促进节能减排。
02
燃烧室设计不合理、空气与燃料混合比不当、燃烧条件不佳等
都会导致燃料燃烧不充分，从而降低热机效率。
中考复习物理课件 中考考点解读 物态变化 内能与热机 第6课时 热值 热机 热机效率
真题自测明确 考向
命题点1热机
1．(2019·达州)某单缸四冲程汽油机正常工作时
飞轮的转速为2400r/min，若每次做功冲程对外所
做 的 有 用 功600为 300J ， 则 该 汽 油不机可的再输 出 功 率 为
W，所使用的燃料是
生(选填“可再生”
或“不可再生”)能源。
2．(2016·达州)一台单缸四冲程内燃机正常工作 时 的 转 速 为 1800r/min ， 该60内 燃 机 每 秒 共 经 历 了 个冲程。
对此D ，他的下列有关说法正确的是
() A．木炭含有的热量多 B．燃烧木炭和木柴时，木炭放出的热量多 C ． 质 量 为 10kg 的 木 炭 用 掉 一 半 后 ， 放 出
1.7×107J的热量，剩下的木炭热值为原来的一半 D．完全燃烧mkg木炭时，刚好烧开一壶水，则
完全燃烧mkg木柴时不能烧开此壶水
的体积：V＝ ＝
＝0.3m3；至少需要消耗
电能：W电＝Q′吸＝5.04×106J＝1.4kW·h。
6．(2014·达州)完全燃烧0.3m3的天然气来加热水
箱中的9水×，10放出的热量是
J；若放出热量
的84%6被水吸收，1则00可以将水箱中20kg，20℃的水
加热到 ℃[天然气的热值为3.0×107J/m3，c水 ＝ 4.2×103J/(kg·℃) ， 当 地 大 气 压 为 一 个液标化准 大 气
车受到的阻力为 N，生汽油属于
(选
填“可再生”或“不可再生”)能源。
[解析] 小汽车以额定功率匀速直线行驶1h牵引
力 所 做 的 功 ： W ＝ Pt ＝ 3.5×104W×3600s ＝
1汽.2车6×发1动08J机，的完效全率燃：烧Wvtη汽＝2QW0油1放m.2/6s放×，×1306出80所J0s 热以量ηQ：放Q＝放W＝，VηqV，q＝小
热机效率
热机效率一、热值1．定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
2．单位：J/kg说明：（1）燃烧时燃料的化学能转变为内能，热值反映燃料化学能转变成内能的本领大小（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3．公式：Q＝mq（q为热值）。
说明：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。
4．应用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二、热效率1．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：η=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′2．热机的效率：（1）热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
（2）公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm（3）提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热量损失；③机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
考点1 热值的理解1．关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ）A．燃料的热值与燃料的种类有关系，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2．烧开同样一壶水，完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同，是因为干木材和无烟煤具有不同的（ ）A．热值 B．比热容C．内能 D．热量3．一瓶酒精用去一半，则剩下的酒精（ ）A．比热容减半 B．热值减半C．密度减半 D．质量减半考点2 热效率1．热机的效率是热机性能的一个重要指标，下面关于热机效率的叙述中不正确的是（ ）A．在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，就有可能使热机的效率达到100%B．两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油量小的那辆车效率高C．热机要正确使用、注意保养，可提高效率D．在热机的各种损失中，废气带走的能量最少，设法利用废气的能量是提高燃料利用率的重要措施2．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用鼻子闻一下，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．尾气的颜色越黑，柴油机越节能3．甲柴油机的效率比乙柴油机的效率高，这表明（ ）A．甲的功率比乙的大 B．甲做的功比乙的多C．甲消耗的柴油比乙的少 D．甲柴油机内能转化为机械能的百分比大4．以下提高热机效率的方法中，错误的是（ ）A．尽量减小热机功率 B．尽量使燃料充分燃烧C．保证转动部分良好的润滑 D．尽量减少各种热散失考点3 有关热效率的计算1．如图所示为内燃机的能量流向图，热机效率（η）等于（ ）2．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·℃).3．将2kg的水从20℃加热100℃到，需要吸收多少热量？若这些热量全部由酒精燃烧来提供，酒精燃烧放出的热量只有70%被水吸收，需燃烧多少g的酒精？（C水=4.2×103J/(kg·℃)， q酒精=3.0×107J/kg）4．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图17所示，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80℃.［c水=4.2×103J/(kg·℃)］（1）水吸收的太阳能是多少?（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? [q干木柴=1.2×107J/kg]5．如图所示，总质量为1500kg的小汽车每条轮胎与地面的接触面积为0.03m2，该车以72km/h的速度由小明家沿水平直路行驶到学校用了0.5h．已知汽车在行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍，g=10N/kg．求：（1）汽车对地面的压强；（2）小明家道学校的距离；（3）在此过程中汽车牵引力做的功；（4）若在此过程中汽车消耗了2kg汽油，汽油的热值为4.5×107J/kg，则汽车能的利用率多大．6．重4100N 的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N，汽车牵引力功率为9.2kW，其汽油发动机效率为20%（汽油热值是（4.6x107J/kg）（1）在图表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中水平方向受力示意图．（2）求汽车运动100s内①发动机对汽车的牵引力多大？②牵引力做了多少功？③汽车通过的距离多长？④发动机消耗汽油质量是多少？7．汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×107J/kg，汽油密度为0.7×103kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg•℃）]（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？（2）10L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧30min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×104W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到1%）8．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．（1）比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择两图进行实验；（2）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），它的物理含义是；（3）酒精的热值为3.0×107J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为J．1．煤炭是一种重要能源．区别优劣煤的质量最科学的办法是检测下列物理量中的（ ）A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度2．一支蜡烛在燃烧的过程中，它的（ ）A．质量变小，比热容变小，热值变小 B．质量变小，比热容变小，热值不变C．质量不变，比热容不变，热值变小 D．质量变小，比热容不变，热值不变3．北京时间2010年8月1日5时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，将第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道．如图所示是发射时的情景，对此，下列说法中错误的是（ ）A．火箭中燃料的燃烧是将化学能转化为内能B．火箭的燃料用液态氢，是因为液态氢具有较大的热值C．火箭上升过程中的机械能是由内能转化而来的D．发射架周围的“白气”是由大量水蒸气汽化而成的4．下列说法中正确的是（ ）A．热机工作时，因为有热损失，所以能量不守恒B．使用的燃料的热值越高，热机的效率越高C．做功本领越大的热机，其效率就越高D．有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高5．在热机工作过程中的各类能量损失中（ ）A．散热损失的热量最多 B．燃料不完全燃烧带走的热量最多C．克服摩擦损失的能量最多 D．废气带走的能量最多6．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧6kg的无烟煤，水的比热为4.2×103J/（kg•℃），无烟煤的热值是3.4×107J/kg，试求：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少？6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（2）此锅炉的效率是多少？7．目前，“节能减排”已引起全球的关注．如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视，（1）大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶．请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整．（2）发动机的效率是汽车的经济性能指标之一．厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下；①测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，百公加热的时间/min0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031里耗油量为V 0（L ），发动机输出功率为P 0（kW ）；②使用燃料：93#汽油[热值为q 0（J/kg ）、密度为ρo （kg/m 3）]．请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率．8．一辆汽车沿着长为8km 的平直公路匀速行驶，开完全程共耗时5min ，汽车发动机牵引力为3000N ，共消耗汽油1L ．汽油的密度ρ=0.7×103kg/m 3；汽油的热值q=4.6×107J/kg （表示完全燃烧1kg 汽油所放出的热量是4.6×107J ）．求：（1）汽车行驶的速度是多少km/h ？（2）汽车发动机牵引力的功率是多大？（3）汽车发动机的效率是多大？（结果保留两位小数）9．某以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以36Km/h 的速度匀速行驶，经过15min 从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N ．该汽车的效率为30%，汽油热值q=4.6×107J/Kg ，求：（1）汽车上山时牵引力的功率为多大？（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油？10．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见下表）．（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（在甲图中）：先调整固定的位置，再调整固定的位置（选填“A”或“B”）．（2）为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的、．（3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是．（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值．你认为他的计算结果可靠吗？，为什么？．。
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预习课本p23-24思考下列问题：
1.什么是热机的效率？怎样 计算？ 2. 热机效率低的原因是什么？ 3.怎样提高热机的效率？ 4.怎样提高锅炉的效率？
三.热机效率：用来做 有用功的能量与燃
料完全燃烧释放的能量的比值
η= W有
Q放
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
热机的效率能达到100%吗？为什么？
固体燃料 气体燃料 液体燃料 燃料可分为三种
请猜一猜：
干
烟
汽
木
煤
油
柴
二.燃料的热值（q） ：
1定义：把1kg某种燃料在完全燃烧时所
放出的热量叫做燃料的热值。
2符号：q
固体和
气体
34、单意位义：：J3/.k4g×1液07体 料J/燃k（g：J表/m示3）1k燃g的料煤在完
全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。 热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内
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？
1质量为600g的水，温度从20ºC降低到 10ºC，他放出热量,如果这些热量恰好 使800g的某固体的温度从-20ºC升高到 -5ºC这种固体的比热容是多少？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热 量是多少？
（3）此锅炉的效率是多少？（无烟 煤的热值是3.4×107J/kg）
7、某太阳能热水器的装水量为100kg， 集热管接收太阳能的有效面积为2m2， 已知每小时每平方米的接收面积上有 效接收太阳能约为2.1×106J，则该 热水器每小时水温升高多少？
8、把100g、80℃的热水与300g的冷
水混合，混合后得到35 ℃的温水，设 热水放出的热量全部被冷水吸收，求 热水放出的热量和冷水的初温。
1一台燃气热水器，每分钟消耗煤气 0.02Kg能将5Kg的水从15ºC加热到 45ºC，那么热水器的效率为多少？ （q=3.78×107J/Kg）
2把0.5Kg的木炭，完全燃烧后有 25%的热量被50Kg。温度为90ºC 的水吸收，求水温升高到多少 （q=3.4×107J/Kg）（在1标准大 气压下）
预习课本P22-23思考下列问题：
1.什么叫热值？单位是什么？ 4.干木柴的热值是1.2×107 焦/千克，其物理意义是什 么？ 5.煤气的热值是3.9×107焦/ 米3，其物理意义是什么？
日常生活中常用到的燃料有哪些？ 燃料：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。
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍.
结束
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 料中的热值最高的是( ） A A、液化石油气 B、煤气
C、烟煤
D、木柴
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：
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒 性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引 起肺水肿等疾病而使人致死.
2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植 物的生长.
3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
能的本领的大小的物理量，
5热值是燃料特性，与质量无关。只与燃料 的种类有关。来自4.燃料燃烧放出的热量：
Q=q m (固、液体)或 Q=q V(气体)
1.判断： ①燃料的热值越大，放出的热量 越多（ ）
②燃料放出的热量越多，说明此 燃料的热值越大（ ）
③质量相等的两种燃料，热值越 大，放出的热量越多（ ）
5、某锅炉的效率是40%，完全燃烧 25Kg的烟煤，放出多少热量？这台 锅炉有用的热量是多少？如果这些 热量全部被1.45t的水吸收，可使水 温升高多少？（q=3.4×107J/Kg）
6、某中学为学生供应开水，用锅炉 将200kg的水从25 ℃加热到100 ℃ ，燃烧了6kg的无烟煤。试求 （1）锅炉内200kg的水吸收了多 少热量？
3.提高热机效率的措施：
(1)使燃料充分燃烧； (2)保证良好的润滑，减少因 克服摩擦所消耗的能量； (3)设法利用废气的能量。
4.提高锅炉效率的措施:
(1)将煤磨成煤粉，用空气吹进 炉膛，使之更完全燃烧; (2)用各种办法加大受热面积， 以减少烟尘废气带走的热量; (3)使用较好的保温材料，减少 热损失。
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
２.近期媒价节节攀升，不法商贩
将煤矸石掺在优质煤中高价销售，
客户为了不上当，最恰当的方法
是检测下列物理量中的（ ） A
A.热值
B.比热容
C.温度
D.质量
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 6.6×10J7 ，这些热通过柴油机的转化能对外 做有用功 1.98×10J7。 （柴油的热值为3.3×107J/kg
2完全燃烧10g的酒精放出热量,若这些热 量全部被水吸收可使1Kg20ºC的水升 高多少ºC？(q=1.2×107J/Kg)
3一台燃气热水器，每分钟消耗煤气 0.02Kg能将5Kg的水从15ºC加热到 45ºC，那么热水器的效率为多少？
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4、把0.5Kg的木炭，完全燃烧后有 25%的热量被50Kg。温度为90ºC 的水吸收，求水温升高多少？ （q=3.4×107J/Kg）（在1标准大 气压下）