初三物理《热机的效率》知识点
初中物理知识点总结:热机效率
初中物理 第 1 页 共 1 页 初中物理总复习:热机效率
影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。
有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度);以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。
热机的效率: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。
热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关。
公式:总
有用Q Q η Q 总=Q 有用η Q 有用= Q 总η 由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。
提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。
③在热机的各种能量损失中,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。
常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%
内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。
初三物理上册《热机的效率》知识点归纳
初三物理上册《热机的效率》知识点归纳1物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题,所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。
热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
2由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到I0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~1%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~4%3热机效率是热机性能的重要指标,人们在技术上不断改进,减小各种损耗,提高效率。
在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。
热电站就是利用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种利用率大大提高。
热机效率比较低,说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少,即热机工作过程中损失的能量比较多,归纳起来有如下原因:第一,燃料并未完全燃烧,使一部分能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道,这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二,热机工作的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还具有内能,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽然是机械能,但不能称之为有用功。
据上所述,热机中能量损失的原因这么多,所以热机效率一般都比较低。
提高热机效率的途径根据前面所归纳的损失能量的几个原因,我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小,便可使效率提高。
改善燃烧环境,调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧;减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗;充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废气来供热。
这种既供电又供热的热电站,比起一般火电站,燃料的利用率大大提高。
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)。
初中九年级物理:14-2热机的效率知识点
热机的效率
1.燃料的热值
①用q表示,是完全燃烧放出的热量与质量之比
②表示每千克或每立方米的这种燃料完全燃烧后放出热量的多少
③单位
⏹J/kg:固体(煤、柴)、液体(汽油、酒精)燃料的单位是J/kg读焦每千克
⏹或J/m3:气体燃料(管道煤气、沼气)的单位是J/ m3读焦每立方米
2.燃烧放热的计算公式
①Q放=qm(热值以kg为单位时)
②或Q放=qv(热值以立方米为单位时)
3.热效率的定义
①由于燃料释放的能量只有一部分用来做有用功,还有相当一部分的能量散失了,
所以存在热效率
②用η表示,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,是小于1
的百分数
③计算公式:η=Q吸/Q放
4.常见的热效率
①蒸汽机效率:6-15%
②汽油机效率:20-30%(汽油燃点低,所以压缩比不能太高,所以效率低)
③柴油机效率:30-45%(压缩比相对汽油机要高,所以效率比汽油机高)
④石油气炉效率:50-60%
5. 提高效率的方法有
①改善燃料(将煤磨碎,使其与氧气充分接触;使用高品质汽油等)
②减少损耗(使机器转动部件保持润滑;将火力发电厂的废热用来取暖)。
热机的效率 九年级全一册物理
无用的 机械能
有用机械能
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%
随堂检测
1.当煤价上涨时,有些不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤
中高价出售,为了防止上当,最恰当的方法是检测下列哪个
物理量( D )
A.质量
B.温度
C.比热容
D.热值
2.某一家庭分别单独使用不同燃料,平均月消耗量分别为:
4.已知干木柴的热值为1.2×107 J/ kg,焦炭的热值是 3.0×107 J/ kg,如果完全燃烧干木柴与完全燃烧焦炭放出的 热量相等,则干木柴的质量与焦炭质量之比是( B ) A.2∶5 B.5∶2 C.4∶1 D.1∶4
5.汽油的热值为4.6×107 J/kg,现有2 kg汽油完全燃烧,放 出的热量是 9.2×107 J;当汽油燃烧一半时,剩余汽油的 热值是 4.6×107 J/kg. 6.已知在各种常见的燃料中氢气的热值较大,为1.4×108 J/kg,该热值的物理意义是 质量为1 kg的氢气完全燃烧_ 放出1.4×108 J的热量 .
D
【变式训练5】很多城市的出租车使用天然气代替柴油或汽 油,某段时间一辆出租车消耗0.2 m3天然气,如果该出租车 发动机的效率为20%,则得到的有用机械能为 2.8×106 J. (天然气的热值为7×107 J/m3)
在内燃机中燃料是否能完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到哪去了?
燃气 内能
损失的内能
课堂导学
知识点一 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 之
比,叫做这种燃料的热值.
2.单位: J/kg ,公式:
.
3.酒精的热值是3.0×107 J/ kg,它的物理意义是 1kg的酒精完全燃烧,放出的热量是3.0×107 J .
九年级物理热机的效率知识点热机的效率知识点
九年级物理热机的效率知识点热机的效率知识点一、物理热机的效率知识点1.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题,所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。
热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到 IO0%,一般情况下:蒸汽机效率 6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率 30%~45%。
3.热机效率是热机性能的重要指标,人们在技术上不断改进,减小各种损耗,提高效率。
在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。
热电站就是利用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种利用率大大提高。
二、核心知识热机效率比较低,说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少,即热机工作过程中损失的能量比较多,归纳起来有如下原因:第一,燃料并未完全燃烧,使一部分能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道,这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二,热机工作的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还具有内能,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽然是机械能,但不能称之为有用功。
据上所述,热机中能量损失的原因这么多,所以热机效率一般都比较低。
三、提高热机效率的途径根据前面所归纳的损失能量的几个原因,我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小,便可使效率提高。
(1)改善燃烧环境,调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧;(2)减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗;(3)充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废气来供热。
九年级热机的效率知识点
九年级热机的效率知识点热机是我们生活中无处不在的设备,包括汽车、发电机、冰箱等等。
然而,我们是否真正了解热机的效率?在此,我将为大家介绍一些关于九年级热机效率的知识点。
1. 什么是热机效率?热机效率是指热机从燃料或其他能源中转化为机械能或电能的比率。
简单来说,就是热能转化为有用能量的能力。
2. 理想热机与实际热机理想热机是指在工作过程中没有任何能量损耗的设备,而实际热机存在能量损耗的情况。
这是由于热机在能量转化过程中存在摩擦、辐射等能量损耗的原因。
3. 热机效率的计算热机效率可以通过以下公式计算:热机效率 = 有用能量输出 / 输入能量4. 常见热机效率不同类型的热机存在着不同的效率。
例如,内燃机的效率通常在20%至50%之间,而汽轮机的效率可以高达40%至60%。
这意味着在热机转化能量的过程中,大部分能量都以废热的形式散失了。
5. 提高热机效率的方法为了提高热机的效率,我们可以采取一些措施。
其中之一是利用余热。
在许多热机中,燃烧产生的废热经过特殊设计和利用,可以再次转化为能量,从而提高热机的效率。
6. 热力学第一定律与热机效率热力学第一定律是能量守恒定律的一种表达形式,它说明了能量在物体之间的转化过程中不会产生或消失,只会从一种形式转化为另一种形式。
热机效率实际上就是基于热力学第一定律的概念而得出的。
7. 热机效率与环境保护热机效率与环境保护有着密切的关联。
低效率的热机会导致能量浪费,形成大量的废热和废气排放。
这对环境造成了很大的负担。
因此,提高热机效率不仅可以节约能源,还有助于减少环境污染。
8. 热能回收和再利用在现代工业中,人们开始积极探索热能回收和再利用的方法来提高能源利用效率。
例如,工厂废水中的热能可以通过热能回收系统来回收和再利用。
这些努力旨在减少能源消耗和环境负荷。
结语:热机效率是一个与我们生活息息相关的概念,了解和关注它对于能源利用和环境保护都具有重要意义。
通过学习热机效率的知识,我们可以更好地理解和利用各种热机设备,减少能源浪费,保护环境更加可持续。
九年级物理热机效率知识点
九年级物理热机效率知识点热机效率是热力学中一个非常重要的概念,它衡量了热机将输入的热能转化为有用的功的能力。
在九年级的物理学习中,我们需要了解并掌握热机效率的计算方法以及影响热机效率的因素。
本文将为大家详细介绍九年级物理热机效率的知识点。
1. 热机效率的定义热机效率(η)定义为热机输出的功(W)与热机输入的热量(Qin)之间的比值,即:η = W / Qin其中,W代表热机输出的功,Qin代表热机输入的热量。
2. 热机效率与热力学第一定律热机效率与热力学第一定律密切相关。
根据热力学第一定律,能量守恒原理,我们知道在一个热机工作过程中,输入的热量等于热机对外做功和热机排出的热量之和,即:Qin = W + Qout根据这个等式,我们可以将热机的效率重新表示为:η = W / (W + Qout)进一步化简得到:η = 1 - Qout / (W + Qout)由此可见,热机效率取决于热机排出的热量与热机所做的功的比值。
3. 热机效率的计算方法热机效率的计算方法有多种,具体的选择取决于问题的给定条件。
下面介绍两种常见的计算方法:(1)对于卡诺循环,热机的效率可以通过输入热量和输出热量计算得到。
卡诺循环是一个理想化的循环过程,它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在卡诺循环中,热机效率可以表示为:η = 1 - Tc / Th其中,Tc代表冷源的温度,Th代表热源的温度。
(2)对于实际的热机,我们可以通过测量输出的功和输入的热量来计算热机的效率。
这个方法需要根据具体的实验条件进行计算。
4. 影响热机效率的因素热机效率受到多个因素的影响,下面列举几个重要的因素:(1)热源温度:热机效率随着热源温度的升高而增加,因为高温热源提供了更多的可利用能量。
(2)冷源温度:热机效率随着冷源温度的降低而增加,因为低温冷源让热机能够更充分地排出热量。
(3)摩擦损耗:摩擦是热机中不可避免的过程,会导致一部分输入能量转化为无用的热量,从而降低热机的效率。
九年级物理热效率知识点
九年级物理热效率知识点在九年级物理学中,热效率是一个重要的概念。
热效率指的是热量转换为有用功的比例,也可以说是热量转换的效率。
本文将为大家详细介绍九年级物理学中与热效率相关的知识点。
1. 热效率的计算方法热效率通常用百分数表示。
计算热效率的常用公式是:热效率 = 有效输出能量 / 输入能量 × 100%其中,有效输出能量指的是系统中转化为有用功的能量,而输入能量则是系统中输入的总能量。
2. 热效率与能源转换的关系热效率在能源转换中扮演着重要角色。
在能源转换中,部分能量会以废热的形式散失,而热效率则衡量了能源转换的有效性。
能源转换过程中,热效率越高,能源的利用率就越高,对环境的负担也就越小。
3. 热机的热效率热机是指将热能转化为有用功的装置,如汽车发动机和蒸汽机等。
热机的热效率可以通过以下公式计算:热效率 = 有用功 / 输入热量 × 100%其中,有用功即为热机输出的有效能量。
4. 内燃机的热效率内燃机是一种常见的热机,包括汽油机和柴油机等。
内燃机的热效率通常较低,大约在25%至40%之间。
这是因为在内燃过程中,无法完全将燃料中的化学能转化为有用的机械能,一部分能量以废热的形式散失。
5. 蒸汽机的热效率蒸汽机是一种通过蒸汽驱动的热机,其热效率相对较高。
蒸汽机的热效率可以通过以下公式计算:热效率 = 有用功 / 输入热量 × 100%蒸汽机通过将水转化为蒸汽,并利用蒸汽的膨胀驱动运转,从而将热能转化为机械能。
相比于内燃机,蒸汽机的热效率较高。
6. 热效率与可再生能源在当今的能源转换中,可再生能源的利用变得越来越重要。
与传统燃烧能源相比,可再生能源的热效率往往较高,因为可再生能源的转化过程中热量的散失相对较少。
7. 提高热效率的方法在能源转换过程中,提高热效率对于可持续发展和环境保护至关重要。
以下是一些提高热效率的常见方法:- 使用高效率的能源转换装置,如高效率的电机、燃气炉等。
物理九年级上册热机效率
在物理九年级上册中,热机效率是指热机工作时的效率,即有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比。
热机效率通常用百分数来表示,由于热机在工作过程中总有能量的损失,所以热机效率总小于1。
影响热机效率的因素有很多,包括燃料的种类、质量、燃烧方式、燃烧室的设计、热机的制造工艺和运行方式等。
提高热机效率的方法包括改善燃烧方式、优化气缸设计、提高制造工艺和加强热机的维护保养等。
在柴油机和汽油机等不同类型的热机中,由于工作原理和构造的不同,其效率表现也会有所不同。
例如,柴油机的压缩冲程的压缩程度比汽油机大,这使得柴油机的效率比汽油机高。
希望以上信息可以帮到你。
初中物理:热机和热机效率知识点总结
初中物理:热机和热机效率知识点总结一、热机1、热机的定义:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。
常见的热机有蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气式发动机等。
2、我们日常使用的汽车上面的发动机就是内燃机,内燃机又分为汽油机和柴油机。
3、内燃机活塞在汽缸内往复运动,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程是由内能转化为机械能。
4、四冲程汽油机工作原理图四冲程汽油机工作原理图(1)吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,新鲜空气和汽油的混合气体进入气缸;(2)压缩冲程:进气门和排气门关闭,活塞向上运动,空气和汽油的混合气体被压缩;(3)做功冲程:压缩冲程结束的那一刻,气缸内混合气体被压缩到极致,气缸顶部的火花塞点火,使汽油混合气猛烈燃烧,瞬间产生的高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴等其他附件运动,对外做功;(4)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把燃烧过后的废气排出气缸。
四冲程汽油机动态原理图5、四冲程柴油机工作原理图四冲程柴油机工作原理图柴油机和汽油机工作过程中的区别在于:(1)汽油机的气缸顶部是火花塞,需要在压缩冲程的末端对油气的混合气体进行点燃,而柴油机的气缸顶部是喷油嘴,不需要点燃,是压燃的;(2)汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物,而柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气;(3)柴油机比汽油机的工作效率高,比较经济,但柴油机比较笨重;(4)汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
6、斯特林发动机斯特林发动机是一种闭循环活塞式热机。
九年级热机效率知识点
九年级热机效率知识点热机效率知识点热机效率是描述热机转化热能为有效功的能力的指标。
在九年级物理学中,热机效率是一个重要的知识点。
本文将介绍九年级物理学中关于热机效率的基本概念、计算公式以及影响热机效率的因素。
一、热机效率的概念热机效率是指热机在能量转化过程中所能得到的有效功与所消耗的热能之比。
用数学表达式表示为:热机效率 = 有效功 / 热能输入其中,有效功是指热机所能输出的有用功,热能输入是指燃料燃烧或其他方式所提供的热能。
二、热机效率的计算公式在实际应用中,可以利用不同类型热机的工作特点,通过计算公式来求解热机效率。
1. 内燃机的效率计算:内燃机是一种热机的类型,常用于汽车等交通工具。
其效率计算公式为:η = 1 - (废热损失 / 燃料输入)其中,废热损失为内燃机未能转化为有效功的热能损失,燃料输入是指燃料燃烧所释放出的热能。
2. 蒸汽机的效率计算:蒸汽机是另一种常见的热机类型,广泛用于发电等领域。
蒸汽机的效率计算公式为:η = 有效功 / 热能输入蒸汽机一般通过锅炉产生高温高压的蒸汽,驱动涡轮机或活塞等工作部件,转化为机械能输出。
三、影响热机效率的因素热机效率受到多种因素的影响,下面是一些常见的影响因素:1. 工作温度差:热机效率通常随着工作温度差的增大而提高。
例如,内燃机中,高温燃烧气体和低温冷却水之间的温差越大,热机效率越高。
2. 热机循环类型:不同类型的热机循环对应不同的效率。
例如,卡诺循环是理想的可逆循环,具有最高的热机效率。
3. 热机本身的设计和材料:热机的设计和使用材料也会对效率产生影响。
通过改善热机的内部结构、提高燃烧效率等手段,可以提高热机的效率。
4. 热机的运行条件:热机在不同的运行条件下,效率可能会有所变化。
例如,内燃机在不同负荷下的效率会有所不同。
总结:九年级物理学中的热机效率是一个重要的概念。
它描述了热机转化热能为有效功的能力,通过计算公式可以求解。
同时,热机效率受到多个因素的影响,如工作温度差、热机循环类型、热机的设计和材料等。
九年级物理上册第14章内能的利用第2节 热机的效率
可以释放出更多的热量。
D.较高的热值
夯实基础逐点练
2.【2018•株洲】木炭的热值为3.4×107 J/kg,它表示1 kg
木炭( D )
燃料完全燃烧放出的热量
A.具有3.4×107 J的热量 与其质量之比,叫做这种
B.具有3.4×107 J的内能 燃料的热值
C.完全燃烧对外做功3.4×107 J
答案呈现
夯实基础逐点练
1.【2017•白银】2016年8月,我国发射了全球首颗量子卫
星,为了纪念墨子,这个全球首颗量子卫星被命名为“
墨子号”。发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料,主
要是因为液态氢具有( D )
A.较小的密度
液态氢具有较高的热值,
B.较大的比热容
完全燃烧相同质量的液态氢,
C.较低的沸点
2 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:每辆车每年有效耗油量(用于做有用功的油):
m1=mn=1.8t×30%=0.54t 若热机效率提高1%,每辆车每年的耗油量: m2=m1/n1=0.54/31%≈1.74t 每辆车每年节约的油:m3=m-m2=1.8t-1.74t =0.06t 全球总节约的油:m总=1010×m3=1010×0.06t=6×108.
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。
热机的效率
定义 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。
[人教版]九年级物理+14.2 热机的效率 【解析版】
第2节热机的效率一、燃料的热值1.把某种燃料_________与其质量之比,叫这种燃料的热值,单位是_______;燃料燃烧放出热量的计算公式为:______。
【答案】完全燃烧放出的热量;J/kg;Q放=qm。
【解析】把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的热值,单位是J/kg。
燃料燃烧放出热量的计算公式为:Q放=qm;(Q放是热量,单位是J;q是热值,单位是J/kg;m是质量,单位是kg).2.“可燃冰”主要成分是甲烷,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,所以“可燃冰”是一种新型清洁能源。
其中甲烷的热值为q甲烷=4.2×107J/m3,其物理意义是()A.1J的甲烷完全燃烧能产生4.2×107m3热量。
B.4.2×107J的甲烷完全燃烧能产生1m3热量。
C.1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107J热量。
D.4.2×107m3的甲烷完全燃烧能产生1J热量。
【答案】C【解析】对于固体和液体,热值表达式用q=Q/m来表示,物理意义是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量。
对于气体,热值表达式用q=Q/V来表示,物理意义是单位体积的燃料完全燃烧放出的热量。
甲烷通常以气态物质形态存在,其热值q甲烷=4.2×107J/m3,物理含义是:1m3甲烷完全燃烧能产生4.2×107J的热量。
3.长征五号火箭为我国载人航天工程作出卓著贡献。
长征五号火箭发动机使用液氢作燃料,是利用液氢的()A.密度大B.比热容大C.热值高D.热效率高【答案】C【详解】火箭发动机使用液态氢作燃料,燃烧相同质量的燃料,液氢完全燃烧释放出的热量多,即液态氢的热值高,综上分析知,故ABD不符合题意;C符合题意。
故选C。
4.关于燃料及其热值,下列说法中正确的是()A.没有燃烧的燃料,其热值等于零B.燃料的热值与其质量和燃烧状态无关C.燃料完全燃烧时,它的热值最大D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多【答案】B【详解】ABC.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,故AC错误,B 正确;D.由Q=mq可知,燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关,与温度无关,故D错误。
九年级物理热机的效率
九年级物理热机的效率热机是利用热能转换为机械能的设备。
在九年级物理中,我们学习了热机的原理和效率。
热机的效率是指热能转化为机械能的比例,是热机性能的重要指标之一。
本文将详细介绍九年级物理热机的效率。
一、热机效率的定义和计算方法热机效率是指热机输出的机械能与输入的热能之间的比值,通常用百分比表示。
热机效率越高,说明热能转化为机械能的效率越高。
热机效率的计算公式为:效率 = 机械能输出 / 热能输入× 100%其中,机械能输出是指热机输出的有用功,通常用焦耳(J)或者千焦(kJ)表示;热能输入是指热机吸收的热量,通常用焦耳(J)或者千焦(kJ)表示。
二、影响热机效率的因素1. 温度差异:温度差异越大,热机效率越高。
这是因为温度差异越大,热机吸收的热量越多,转化为机械能的能量也越多。
2. 工作物质:不同的工作物质对热机效率有影响。
在内燃机中,使用高压气体作为工作物质可以提高热机效率;在蒸汽机中,使用高温高压蒸汽作为工作物质可以提高热机效率。
3. 热机内部损耗:热机内部存在摩擦、漏气等损耗,这些损耗会降低热机的效率。
4. 循环过程:热机的循环过程对效率也有影响。
例如,卡诺循环是理想的热机循环过程,具有最高的效率。
三、提高热机效率的方法1. 提高温度差异:可以通过增加热源温度或者降低冷却温度来增大温度差异,从而提高热机效率。
2. 优化工作物质:选择合适的工作物质,可以提高热机效率。
例如,使用高热导率和高比热容的工作物质。
3. 减少内部损耗:减少热机内部的摩擦、漏气等损耗,可以提高热机效率。
这可以通过优化设计、改进材料、加强润滑等方式实现。
4. 优化循环过程:改进热机的循环过程,可以提高热机效率。
例如,改进循环的压缩比、增加回热等。
四、热机效率与可持续发展热机效率的提高对于可持续发展具有重要意义。
高效率的热机可以有效利用能源,降低能源消耗和排放,减少对环境的影响。
因此,在能源紧缺和环境污染严重的今天,提高热机效率是一个重要的课题。
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。
初中九年级物理热机的效率学习笔记
课题§14-2 热机的效率【考基要点】①Q放——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每千克(J/kg);m——燃料质量——千克(kg)。
②Q放——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每立方米(J/m3);V——燃料体积——立方米(m3)。
5.常见一些物质热值酒精的热值是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。
火箭常用液态氢做燃料,是因为:①液态氢的热值大;②液态氢的体积小,便于储存和运输。
三、热机效率:通常热机不可能将燃料燃烧释放的能量全部利用起来。
1.热机的效率定义:用来做有用功那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比3.计算公式公式:总有用Q Q η 4.提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间 保持良好的润滑,减小摩擦。
5.常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%6..燃料的有效利用(1)燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能。
(2)在实际应用中,燃料很难完全燃烧,所以放出的热量比实际计算出的要少。
另外,放出的热量又很难得到全部有效利用,总会有一部分热量损失。
例如,用蜂窝煤烧水时,热量损失的部分包括:① 未完全燃烧的部分;② 高温烟气带走的热量;③ 被容器、炉具、周围空气等吸收的热量。
(3)提高燃料利用率的一些方法有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度)以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。
【初中物理】初中物理热机的效率知识点总结
【初中物理】初中物理热机的效率知识点总结物理热机的效率知识点1.在物理学习中,我学习了机械效率和炉子效率等效率问题。
所谓效率是指有效利用部分占总利用部分的比例。
热机是一种利用燃料燃烧产生的内能做功的装置。
用于做有用功的部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率。
2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到io0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~45%。
3.热机效率是热机性能的重要指标。
人们不断改进技术,减少各种损失,提高效率。
在热机的各种损失中,废气带走的能量占了最大的比例。
这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。
热电站利用发电厂废气余热供热,既供电又供热,大大提高了燃料利用率。
核心知识热机的效率相对较低,这意味着热机中燃料完全燃烧释放的能量中用于做有用功的能量较少,也就是说,热机工作过程中损失的能量更多。
综上所述,有以下原因:第一,燃料没有完全燃烧,导致一些能量损失。
例如,我们可以从汽车排放的气体中闻到汽油的气味,这表明汽油发动机中的汽油没有完全燃烧;第二,热机的排气冲程将排出废气,排出的气体也有内能。
此外,气缸壁还将传递部分内部能量;第三,由于热机部件之间的摩擦,必须克服摩擦并消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能没有完全用于外部工作,但部分机械能被传输到飞轮以保持其连续旋转。
虽然这部分是机械能,但不能称之为主动功。
如上所述,热机能量损失的原因很多,因此热机的效率通常较低。
提高热机效率的途径根据以上总结的能量损失原因,我们可以提高效率,只要我们尽可能减少各种损失的部分。
(1)改善燃烧环境,调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧;(2)减少零件之间的摩擦,减少摩擦热的损失;(3)充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废气来供热。
人教版九年级物理章节知识点解析:14.2 热机效率
第14章内能的利用14.2热机效率1.热机的效率【知识点回顾】(1)定义: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,叫做热机的效率,其表达式为:.由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1.(2)热机在工作过程中造成能量损失的因素有:①燃料很难全部燃烧;②排出的废气带走能量;③热机部件要散热;④克服运转机件之间的摩擦消耗能量.(3)提高热机效率的方法:①尽量让燃料充分燃烧;②设法利用废气的能量;③减少能量损失;④保证良好的润滑.【命题方向】第一类常考题:为了节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是()A.尽量使燃料充分燃烧B.尽量增加热机的工作时间C.尽量减少废气带走的热量D.尽量减少热机部件间的摩擦分析:要解决此题,需要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燃烧放出的能量之比.比值越大,效率越高.解:热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比.所以减少热量的损失可以提高热机的效率.所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率.增加热机的工作时间,并不能减少热量的损失,所以不能提高热机的效率.故选B.点评:此题通过考查影响热机效率的几个因素,考查了学生对热机效率的理解.要知道要想提高热机的效率,就要减少热量的损失.第二类常考题:关于热机的效率,下列说法中正确的是()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,效率一定越高分析:热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比.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燃烧产生的能量之比;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;故选项A、B错误;热机做功越快,表示热机的功率越大,与效率无关;故选项D错误;故选C.点评:本题主要考查了热机的效率以及影响热机效率的因素,并且考查了热机效率与功率的区别.【解题方法点拨】对于热机效率可与机械效率进行对比理解,热机效率是衡量热机性能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燃烧放出的能量之比,并且热机的效率总小于1.2.燃料的热值【知识点回顾】(1)概念:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,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的某种燃料完全燃烧时放出的热量.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为燃烧放出的热量).(4)热值的物理意义:热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少,如木炭的热值为3.40×107J/kg.同种燃料的热值相同,不同种燃料的热值不同.【命题方向】第一类常考题: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.燃料的热值跟燃料的质量成正比C.容易燃烧的燃料热值一定大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燃烧放出的热量无关分析:本题主要考查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,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,A、B、C不符合题意,D正确.故选D.点评:本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”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力.同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大.以10倍的关系粗略计算,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为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].分析:(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫这种燃料的热值;(2)利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍,据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量;(3)由题知,Q吸=Q放,而Q吸=cm△t,知道水的比热容、水的初温和末温,可求水的质量.解:(1)在同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的热值很大;(2)1kg煤气完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J,1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量: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:本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、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某种燃料完全燃烧放出的热量,是燃料本身的一种特性,它与燃料的质量以及燃烧条件无关.(2)燃料燃烧越充分,只能说越“接近完全燃烧”,燃烧效果越好,而不能说热值越大.(3)只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值,如果没有完全燃烧,放出的热量要比热值小.。
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初三物理《热机的效率》知识点初三物理《热机的效率》知识点
2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到IO0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~45%.
3.热机效率是热机性能的重要指标,人们在技术上不断改进,减小各种损耗,提高效率。
在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。
热电站就是利用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种利用率大大提高。
热机效率比较低,说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少,即热机工作过程中损失的能量比较多,归纳起来有如下原因:第一,燃料并未完全燃烧,使一部分能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道,这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二,热机工作的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还具有内能,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零件之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功,而有一部分传给飞轮以维持其继续转动,这部分虽然是机械能,但不能称之为有用功。
据上所述,热机中能量损失的原因这么多,所以热机效率一般都比较低。
提高热机效率的途径
根据前面所归纳的损失能量的几个原因,我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小,便可使效率提高。
(1)改善燃烧环境,调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧;
(2)减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗;
(3)充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废
气来供热。
这种既供电又供热的热电站,比起一般火电站,燃料的
利用率大大提高。
1.安装家庭电路应注意的问题
(1)开关应接在火线上,这样可以使开关断开后,灯泡不再与火
线相连,不管是更换灯泡,还是检修电路,安全系数都会高一些。
(2)接螺丝口灯座时,应将灯口的螺旋套接在零线上。
(3)接插座时,两孔插座的左边孔接零线,右边孔接火线;如果是三孔插座,除了两个孔分别接火线和零线外,另一个孔要接地;另外,在准备接大功率用电器的插座前还要装一保险丝,且保险丝要接在
火线上。
家庭电路的触电事故,都是由于人体直接或间接跟火线连通造成的。
为防止触电事故的发生,应注意遵守安全用电的原则:第一是不接触没有绝缘皮的火线以及与火线连通的导体;第二是不靠近高压带
电体,值得一提的是,家庭电路的.电压是220伏,动力电路的电压
是380伏,它们在电工技术中虽然都叫低压电路,但都大大超过人
体的安全电压值,所以不要把低压线路的电压与安全电压混为一谈。
基础知识精讲
1.家庭电路中的触电事故是由于人体直接或间接跟火线连通造成的。
2.高压触电分高压电弧触电和跨步电压触电两种。
3.安全电压:不高于36伏的电压叫安全电压。
4.安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
典型例题
分析:不要认为人只要接触裸露的导线就会发生触电事故。
要记住36伏这个数据。
以36伏作为判断的依据,不高于36伏的电压对
人体是安全的。
解:通常家庭电路的火线对地的电压为220伏,如果导线接头处不用绝缘胶布裹好,人不慎碰到火线,就会造成触电事故。
实验室蓄电池电压较低,三节串联只有6伏,远低于对人体安全的电压36伏,人碰到裸露的接头当然不会造成触电事故。
例2是不是只要接触到火线就一定会触电,在什么情况下可以接触火线?
解析所谓触电是有电流从人体通过,若有电流从人体通过必然要形成一个通路,接触了火线,但若不能形成通路,电流就不会发生
也就无所谓触电,一个人站在一个绝缘体上(例如干燥的木桌)并用
一只手去接触火线,此时由于木桌绝缘,构不成通路,无法形成电流,所以不会出现“触电”情况,但在一般情况下,要尽量减少接
触火线的机会。
课本难题解答
为什么常常在通向接大功率用电器的插座的火线上装一根保险丝,而不是在通插座的火线和零线上各装根保险丝?
分析与解答这样做是为了安全,如果火线和零线都安装保险丝,当零线上保险丝先熔断后,电路虽切断了,但插座与火线相通,而
使插座带电,一旦接触就会发生触电事故。
如果仅在火线上装保险丝,一旦保险丝熔断,插座与火线立即断开,不会有触电危险。