人教版九年级物理上册第十四章第2节《热机的效率》教学课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
① 散热 ②加热煤气灶壁
燃料的 内能
水吸收 的热量
③ 加热水壶 ④燃料不能完 全燃烧
新课讲解
1.内燃机中的能量走向
① 散热
②克服机器的 摩擦
燃料的 内能
③ 废气带走
有用机械能
④燃料不能 完全燃烧
新课讲解
1.热机中的能量走向
机件发热散失 机件摩擦损失
燃料燃烧产生 能量
废气带走
在热机的各种能量 的损失中,废气带走 的能量最多.
新课讲解
4.热值的有关计算
（1）固体或液体燃料：Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq
Q:燃料完全燃烧时释放出的热量 q:燃料的热值 m:燃料的质量
V：燃料的体积
新课讲解
知道了氢的热值是1.4×108 J/kg ，你能根据它的物理意义，计算出10 kg的氢完全燃烧放出的热量吗？
我们已经知道：氢的热值是1.4×108J/kg，物理意义是：1kg氢完全燃 烧时放出的热量是1.4×108J。
新课讲解
3.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%
新课讲解
4.提高热机效率的途径
①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃
烧效②率尽。量减小各种热散失。
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能 量。
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。
解： Q =mq
=1.5kg × 2.9 ×107 J/kg
=4.05 ×107 J
当堂小练
5.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
当堂小练
解：（1）天然气完全燃烧放出热量Q放 = Vq= 1 m3 ×3.2×
107J/m3 =3.2× 107J；
（2）水吸收的热量Q吸=c水m△t=4.2×103 kg /m3× 100kg ×
（ 70℃ - 20℃ ）=2.1 × 107J； （3）天然气灶的效率
Q吸 Q放
100%
2.1×107 3.2×107
J 100% 65.63% J
拓展与延伸
为什么热机的效率达不到100%
当堂小练
1．对于燃料的热值，下列说法中正确的是 ( A ) A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧 状况无关 B．燃烧1kg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.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 ）
Q放= qm
=3.4×107 J/kg× 10kg =3.4×108J
已知干木柴的热值为1.2×107J/kg ，则完全燃烧多少干木 柴可获得1.44×1012 J的热量？
解：需要干木柴
m
Q q
1.44 1012 1.2 107 J /
J kg
1.2 105
kg
新课讲解
二、热机效率
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？
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及燃烧条件 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%
布Baidu Nhomakorabea作业
请完成《 少年班》P14--P15对应习题
燃烧不完全 做有用功
设法利用热机废气的能量，是提高燃 料利用率的重要措施。
新课讲解
2.热机效率
定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能 量之比称为热机效率，即：
新课讲解
典例分析
例 如图表示的是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不 正确的是( C ) A．废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失是提高 热机效率的有效手段 B．冷却水能量的二次利用可以 提高能量利用率 C．该汽油机的热机效率为70% D．该汽油机的能量利用率为30%
课堂小结
1.常见的燃料油三种：固体、液体、气体 2..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。
（1）固体或液体燃料：Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq 3.用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率，即：
4.提高热机效率的途径
燃料可分 为三种
新课讲解
2.燃料的热值
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，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。 热值：某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比，叫作
这种燃料的热值。其符号是q。
热值单位：J/kg, (J/m3)
新课讲解
10kg氢完全燃烧放出的热量
Q放=1.4×108 J/kg× 10kg
=1.4×109J
提炼 公式
放出的热量=热值×质量
Q放= qm
m Q放 q
q Q放 m
新课讲解
典例分析
例 已知无烟煤的热值为3.4×107 J/kg ，则10kg无烟煤完全燃 烧放出多少焦耳的热量？
练思习考
解：10kg无烟煤完全燃烧放出的热量
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
当堂小练
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％， 废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热
机效率为____3_5_%____。
当堂小练
4.小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤， 试计算这些烟煤完全燃烧放出多少热量？（烟煤的 热值q=2.9 ×107 J/kg ）
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
目 录
CONTENTS
1 学习目标 3 新课讲解 5 当堂小练 7 布置作业
2 新课导入 4 课堂小结 6 拓展与延伸
学习目标
1.从能量转化的角度认识燃料的热值。 2.掌握有关热值的计算。 3.通过能量的转化和转移，认识热机效率。 4.提高热机效率的方法。
阅读：P23一些燃料的热值
你有什么收获？
新课讲解
3.燃料的热值的理解 1.热值是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，与 燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关 2.热值4.6×107 J/kg的物理意义:1千克汽油（柴油）完 全燃烧时放出的热4.6×107 J。 3.燃料的热值在数值上等于1kg（ m3 ）燃料完全燃烧时 放出的热量 。
新课导入
人类在原始社会就知道 燃烧薪柴来取暖、烧饭。 在现代社会，人类所用 的能量很大一部分依然 是从燃料中获取的。
思考 你知道常见的燃料有哪些？它们分别属于哪一类？
新课讲解
一、燃料及其热值
1.燃料
常见的燃料有木柴、煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油、 液化气等）、天然气等
固体燃料
液体燃料
气体燃料
燃料的 内能
水吸收 的热量
③ 加热水壶 ④燃料不能完 全燃烧
新课讲解
1.内燃机中的能量走向
① 散热
②克服机器的 摩擦
燃料的 内能
③ 废气带走
有用机械能
④燃料不能 完全燃烧
新课讲解
1.热机中的能量走向
机件发热散失 机件摩擦损失
燃料燃烧产生 能量
废气带走
在热机的各种能量 的损失中,废气带走 的能量最多.
新课讲解
4.热值的有关计算
（1）固体或液体燃料：Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq
Q:燃料完全燃烧时释放出的热量 q:燃料的热值 m:燃料的质量
V：燃料的体积
新课讲解
知道了氢的热值是1.4×108 J/kg ，你能根据它的物理意义，计算出10 kg的氢完全燃烧放出的热量吗？
我们已经知道：氢的热值是1.4×108J/kg，物理意义是：1kg氢完全燃 烧时放出的热量是1.4×108J。
新课讲解
3.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%
新课讲解
4.提高热机效率的途径
①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃
烧效②率尽。量减小各种热散失。
③减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦做功而消耗的能 量。
④充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。
解： Q =mq
=1.5kg × 2.9 ×107 J/kg
=4.05 ×107 J
当堂小练
5.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
当堂小练
解：（1）天然气完全燃烧放出热量Q放 = Vq= 1 m3 ×3.2×
107J/m3 =3.2× 107J；
（2）水吸收的热量Q吸=c水m△t=4.2×103 kg /m3× 100kg ×
（ 70℃ - 20℃ ）=2.1 × 107J； （3）天然气灶的效率
Q吸 Q放
100%
2.1×107 3.2×107
J 100% 65.63% J
拓展与延伸
为什么热机的效率达不到100%
当堂小练
1．对于燃料的热值，下列说法中正确的是 ( A ) A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧 状况无关 B．燃烧1kg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.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 ）
Q放= qm
=3.4×107 J/kg× 10kg =3.4×108J
已知干木柴的热值为1.2×107J/kg ，则完全燃烧多少干木 柴可获得1.44×1012 J的热量？
解：需要干木柴
m
Q q
1.44 1012 1.2 107 J /
J kg
1.2 105
kg
新课讲解
二、热机效率
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？
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及燃烧条件 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%
布Baidu Nhomakorabea作业
请完成《 少年班》P14--P15对应习题
燃烧不完全 做有用功
设法利用热机废气的能量，是提高燃 料利用率的重要措施。
新课讲解
2.热机效率
定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能 量之比称为热机效率，即：
新课讲解
典例分析
例 如图表示的是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不 正确的是( C ) A．废气的排放所占比例最大，减少该部分能量损失是提高 热机效率的有效手段 B．冷却水能量的二次利用可以 提高能量利用率 C．该汽油机的热机效率为70% D．该汽油机的能量利用率为30%
课堂小结
1.常见的燃料油三种：固体、液体、气体 2..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。
（1）固体或液体燃料：Q放 = mq
（2）气体燃料：Q放 = Vq 3.用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率，即：
4.提高热机效率的途径
燃料可分 为三种
新课讲解
2.燃料的热值
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，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。 热值：某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比，叫作
这种燃料的热值。其符号是q。
热值单位：J/kg, (J/m3)
新课讲解
10kg氢完全燃烧放出的热量
Q放=1.4×108 J/kg× 10kg
=1.4×109J
提炼 公式
放出的热量=热值×质量
Q放= qm
m Q放 q
q Q放 m
新课讲解
典例分析
例 已知无烟煤的热值为3.4×107 J/kg ，则10kg无烟煤完全燃 烧放出多少焦耳的热量？
练思习考
解：10kg无烟煤完全燃烧放出的热量
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
当堂小练
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％， 废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热
机效率为____3_5_%____。
当堂小练
4.小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟煤， 试计算这些烟煤完全燃烧放出多少热量？（烟煤的 热值q=2.9 ×107 J/kg ）
第十四章 内能的利用
第2节 热机的效率
目 录
CONTENTS
1 学习目标 3 新课讲解 5 当堂小练 7 布置作业
2 新课导入 4 课堂小结 6 拓展与延伸
学习目标
1.从能量转化的角度认识燃料的热值。 2.掌握有关热值的计算。 3.通过能量的转化和转移，认识热机效率。 4.提高热机效率的方法。
阅读：P23一些燃料的热值
你有什么收获？
新课讲解
3.燃料的热值的理解 1.热值是燃料的一种特性，其大小与燃料的种类有关，与 燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关 2.热值4.6×107 J/kg的物理意义:1千克汽油（柴油）完 全燃烧时放出的热4.6×107 J。 3.燃料的热值在数值上等于1kg（ m3 ）燃料完全燃烧时 放出的热量 。
新课导入
人类在原始社会就知道 燃烧薪柴来取暖、烧饭。 在现代社会，人类所用 的能量很大一部分依然 是从燃料中获取的。
思考 你知道常见的燃料有哪些？它们分别属于哪一类？
新课讲解
一、燃料及其热值
1.燃料
常见的燃料有木柴、煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油、 液化气等）、天然气等
固体燃料
液体燃料
气体燃料