第十四章第二节热机的效率
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其中 q表示热值，单位是J/kg。 m表示质量，单位是kg。
（2）气体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qV
其中q表示热值，单位是J/m3。 V表示体积，单位是m3。
-8-
趁热打铁 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干木柴完全 燃烧放出的热量？（天然气热值为7.5×107J/m3，干 木柴热值为107J/kg） 解：Q = q气V气=7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J；
。
Q 3 108 J m 7 30kg q柴 10 J / kg
-9-
二、热机的效率
1.热效率
想想议议 用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出 的热量能全部被水吸收吗？ 煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量。 煤气灶本身也会吸收一部分能量；高温的烟气带走 了一部分能量；一部分能量直接损失掉了。水吸收的热量 只占煤气燃烧放出热量的一部分。 归纳总结 在烧水的过程中，被水吸收的热量与燃料完全燃烧放 出能量的比值，称为热效率。
2
热机的效率
-2-
从哪里获得内能？
柴薪 石油
煤炭
天然气
-3-
一、燃料的热值
1.燃料的分类
草木、煤炭等
石油、酒精、汽油等
固体燃料
液体燃料
煤气、天然气 等
气体燃料
-4-
2.影响燃料燃烧放出热量的因素。 想想议议 (1) 5kg的木材和10kg的木材在同样燃烧时放出的热 量是否相同？ 这说明什么？ (2) 相同条件下，1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧 开更多的水？ (3) 烧开同一壶水，用干木柴和天然气所需的燃料多 少一样吗？ (4) 5kg的木材完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量 是否相同？
-16-
5.一辆汽车的发动机输出功率为66150W，每小时耗 柴油14kg，计算发动机的效率。（柴油的燃烧值为 4.3×107J/kg ） 解: 汽车的发动机每小时输出的功： W有用=Pt=66150W×3600s=2.3814×108J 燃料完全燃烧放出的能量 Q=qm=4.3×107J/kg×14kg =6.02×108J 此热机的效率为：
-12-
3．提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）使燃料充分燃烧； （2）改进热机，减少各种能量损失； （3）利用废气的能量。
Байду номын сангаас13-
课堂小结
-14-
课堂检测
1.关于对q=Q/m的理解, 正确的是 （ B ） 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 2.2kg某种燃料完全燃烧，放出热量6.0×107J，则这 种燃料的热值是（ D ） A．1.2×107J/kg B．1.2×108J/kg C．3.0×108J/kg D．3.0×107J/kg
归纳总结 影响燃料燃烧放出热量的因素： 燃料的质量；燃料的种类；燃料燃烧的状况。
-5-
3．热值的概念
（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
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出 的热量。
（3）国际单位 固液体燃料：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料：焦每立方米；符号：J/m3。
-15-
3. 两台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两 个数据表示（ D ） A．甲机做的功比乙机的多 B．甲机的功率比乙机的大 C．在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多 D．在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多
4.为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能 的是（ D ） A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少各种热损失 C．尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量 D．想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
-10-
2.热机的效率 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃 想想议议 料燃烧释放的能量都到哪里去了？
燃气 无用的机械能 内能
有用机械能
归纳总结 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。
-11-
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%
-6-
（4）燃料的热值表
你有哪些发现？
1.热值的大小只与燃料种类有关。 2. 不同燃料的热值一般不同。 3. 氢的热值最大。
-7-
4.燃料完全燃烧放热的计算公式 公式推导
（1）酒精的热值是3.0×107J/kg，它的物理意义是什么？ 1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J （2）2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？ 3.0×107J/kg×2kg =6.0×107J 归纳总结 （1）固体或液体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qm
W有 2.3814108 J 39.6% 8 Q 6.0210 J
答:
发动机的效率为39.6%。
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布置作业
动手动脑学物理1、2、3。
（2）气体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qV
其中q表示热值，单位是J/m3。 V表示体积，单位是m3。
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趁热打铁 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干木柴完全 燃烧放出的热量？（天然气热值为7.5×107J/m3，干 木柴热值为107J/kg） 解：Q = q气V气=7.5×107J/m3 ×4m3=3×108J；
。
Q 3 108 J m 7 30kg q柴 10 J / kg
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二、热机的效率
1.热效率
想想议议 用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出 的热量能全部被水吸收吗？ 煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量。 煤气灶本身也会吸收一部分能量；高温的烟气带走 了一部分能量；一部分能量直接损失掉了。水吸收的热量 只占煤气燃烧放出热量的一部分。 归纳总结 在烧水的过程中，被水吸收的热量与燃料完全燃烧放 出能量的比值，称为热效率。
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热机的效率
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从哪里获得内能？
柴薪 石油
煤炭
天然气
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一、燃料的热值
1.燃料的分类
草木、煤炭等
石油、酒精、汽油等
固体燃料
液体燃料
煤气、天然气 等
气体燃料
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2.影响燃料燃烧放出热量的因素。 想想议议 (1) 5kg的木材和10kg的木材在同样燃烧时放出的热 量是否相同？ 这说明什么？ (2) 相同条件下，1kg木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧 开更多的水？ (3) 烧开同一壶水，用干木柴和天然气所需的燃料多 少一样吗？ (4) 5kg的木材完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量 是否相同？
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5.一辆汽车的发动机输出功率为66150W，每小时耗 柴油14kg，计算发动机的效率。（柴油的燃烧值为 4.3×107J/kg ） 解: 汽车的发动机每小时输出的功： W有用=Pt=66150W×3600s=2.3814×108J 燃料完全燃烧放出的能量 Q=qm=4.3×107J/kg×14kg =6.02×108J 此热机的效率为：
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3．提高热机效率，节约能源，减少污染 （1）使燃料充分燃烧； （2）改进热机，减少各种能量损失； （3）利用废气的能量。
Байду номын сангаас13-
课堂小结
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课堂检测
1.关于对q=Q/m的理解, 正确的是 （ B ） 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 2.2kg某种燃料完全燃烧，放出热量6.0×107J，则这 种燃料的热值是（ D ） A．1.2×107J/kg B．1.2×108J/kg C．3.0×108J/kg D．3.0×107J/kg
归纳总结 影响燃料燃烧放出热量的因素： 燃料的质量；燃料的种类；燃料燃烧的状况。
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3．热值的概念
（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
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出 的热量。
（3）国际单位 固液体燃料：焦每千克；符号：J/kg。 气体燃料：焦每立方米；符号：J/m3。
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3. 两台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两 个数据表示（ D ） A．甲机做的功比乙机的多 B．甲机的功率比乙机的大 C．在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多 D．在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多
4.为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能 的是（ D ） A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少各种热损失 C．尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量 D．想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功
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2.热机的效率 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃 想想议议 料燃烧释放的能量都到哪里去了？
燃气 无用的机械能 内能
有用机械能
归纳总结 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。
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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%
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（4）燃料的热值表
你有哪些发现？
1.热值的大小只与燃料种类有关。 2. 不同燃料的热值一般不同。 3. 氢的热值最大。
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4.燃料完全燃烧放热的计算公式 公式推导
（1）酒精的热值是3.0×107J/kg，它的物理意义是什么？ 1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J （2）2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？ 3.0×107J/kg×2kg =6.0×107J 归纳总结 （1）固体或液体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qm
W有 2.3814108 J 39.6% 8 Q 6.0210 J
答:
发动机的效率为39.6%。
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布置作业
动手动脑学物理1、2、3。