人教版九年级全一册物理热机的效率

人上楼克服重力做的功
W人 Gh mgh 60kg 10N / kg 30m 1.8104 J
Q油放 W 1.8104 J
由Q油放 mq
得m
Q油放 q油
1.8104 J 4.6 107 J / kg
3.9 104 kg
0.39g
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3.建筑工地上有一台大型吊车，把 100t 建筑材料从地
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。
想想议议：在热机的运行过程中，热机中燃料
是否能够完全燃烧？能不能将燃料所蕴藏的化
学能全部用来对外做有用功呢？
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
有用的 机械能
二、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。
＝W有用 100%
Q放
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
⑵ 保证良好润滑，减少机械摩擦； ⑶ 尽量降低各种热损失；（尾气、缸体等） ⑷ 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。（热电站、涡轮增压）
小结
1.热值：燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量之比
q＝
Q放 m
或
q＝vQ放
2.燃料完全燃烧放热：Q放 = qm 或 Q放 = qV 3.热机的效率：用来做有用功的那部分能量，与燃料完
面吊到 15m 高处，在这过程中，吊车消耗某燃油的质
量为1.5 kg，（燃油的热值q为 4×107 J/kg，g取10N/kg
）则
（1）吊车做的有用功为 _1_._5_×__1_0_7_J。
（2）完全燃烧 1.5 kg 燃油释放的内能为 ___6_×__1_0J7
（3）该过程中吊车的效率为__2_5____%
气体燃料
煤气、天然气等
燃烧过程中化学能转化为内能。
一、燃料的热值
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。
定义式：
固体：q＝
解: (1)W有用 Gh mgh 1105kg10N / kg15m 1.5107 J
（2）Q放 qm油 4107 J/kg1.5kg 6107 J
（3）
W有用 Q放
1.5107 J 6107 J
100%
25%
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4. 用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，能使 100kg的水从20℃升高到70℃.（天然气热值 3.2×107J/m3 ，水的比热容4.2×103J/(kg·℃)）求：
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2、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楼步行到第11楼（走了10层楼），每层 楼的楼高为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？
D、较大的热值
燃料的热值
燃料完全燃烧放出的热： Q放 = qm 或 Q放 = qV
例4：查热值表，计算500g汽油完全燃烧能释放 出多少热量？
解：查表可知：q汽油＝4.6×107 J/kg m＝500g=0.5kg Q放 ＝q汽油m ＝4.6×107J／kg×0.5kg＝2.3×107 J
二、热机的效率
课前回顾
1、热机：利用内能做功的机械。
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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
14.2 热机的效率
观察与思考
生活中我们可以使用哪些燃料？ 该如何分类？
固体燃料
木炭、煤等
液体燃料
汽油、酒精等
练一练
例2．有关热值的概念，下列说法中正确的是（ D）。
A．燃料完全燃烧时，它的热值最大 B．没有燃烧的燃料，热值等于零 C．燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大 D．燃料的热值与燃烧情况无关
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
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
⑴ 尽量使燃料充分燃烧（把煤磨成煤粉或煤 粒，加大与氧气的接触面积）
Q放 m
气体：q＝vQ放
2、热值的物理意义：
热值在数值上等于1kg（或1m3)某种燃料完全燃 烧放出的热量。
3、热值的单位：J/kg 或 J/m3（气体燃料）
了解燃料的热值表
燃料 热值 J/kg 燃料 热值 J/kg
干木柴 约1.2×107 柴油
4.3×107
烟煤 约2.9×107 煤油
4.6×107
全燃烧放出的能量之比。 ＝W有用 100%
4.提高热机效率的方法：
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
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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
（注意“完全燃烧”条件和两种热值单位的不同含义）
燃料的热值
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1.关于燃料的热值说法正确的是( A )
A.燃料的热值与燃料的种类有关 B.热值在数值上等于1千克某种燃料燃烧时放出的热量 C.燃料的热值越大，燃烧时放出的热越多 D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小