第十四章第二节热机的效率.ppt

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1、2 热机的效率热机的效率-2-柴薪柴薪煤炭煤炭石油石油天然气天然气从哪里获得内能？从哪里获得内能？-3-草木、煤炭等石油、酒精、汽油等煤气、天然气 等固体燃料液体燃料气体燃料一、燃料的热值一、燃料的热值1.燃料的分类燃料的分类-4- (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？2.影响燃料燃烧放出热量的因素。影响燃料燃烧放出热量的因素。想想议议想想议议归纳总结归纳

2、总结 影响燃料燃烧放出热量的因素：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。燃料的质量；燃料的种类；燃料燃烧的状况。 -5-某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。固液体燃料：固液体燃料：焦每千克焦每千克；符号：；符号：J/kg。气体燃料：气体燃料：焦每立方米；焦每立方米；符号：符号：J/m3。3热值的概念热值的概念 热值在数值上等于热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出某种燃料完全燃烧放出的热量。的热量。（1）定义）定义（2）物理意义）物理意义 （3）国际单位）国际单位-6-你有哪些

3、发现？你有哪些发现？（4）燃料的热值表）燃料的热值表1.热值的大小只与燃料种类有关。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。不同燃料的热值一般不同。3. 氢的热值最大。氢的热值最大。-7-4.燃料完全燃烧放热的计算公式燃料完全燃烧放热的计算公式 （1）固体或液体燃料完全燃烧放热的计算公式：）固体或液体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qm 其中其中 q表示热值，单位是表示热值，单位是J/kg。 m表示质量，单位是表示质量，单位是kg。（2）气体燃料完全燃烧放热的计算公式：）气体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qV 其中其中q表示热值，单位是表示热值，单位是J/m3。 V

4、表示体积，单位是表示体积，单位是m3。归纳总结归纳总结 公式推导公式推导 （1）酒精的热的热值是3.0107J/kg，它的物理意义是什么？（2）2kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？ 1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0107J 3.0107J/kg2kg =6.0107J -8-趁热打铁趁热打铁 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7.5107J/m3，干木柴热值为107J/kg） 解：Q = q气V气=7.5107J/m3 4m3=3108J；kg30kg/10J10378JqQm柴。 -9-二、热机的

5、效率二、热机的效率想想议议想想议议 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。1.热效率热效率-10- 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。 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？想想议议想想议议归纳总结归纳总结 有用机械能有用机械能损失的内能损失的内能无

6、用的机械能无用的机械能燃气燃气内能内能2.2.热机的效率热机的效率-11- 蒸汽机的效率只有蒸汽机的效率只有6%15% 汽油机的效率为汽油机的效率为 20%30%柴油机的效率为柴油机的效率为30%45%-12-（1）使燃料充分燃烧；3提高热机效率，节约能源，减少污染提高热机效率，节约能源，减少污染（2）改进热机，减少各种能量损失； （3）利用废气的能量。 -13-课堂小结课堂小结-14-课堂检测课堂检测 1.1.关于对关于对q=Q/mq=Q/m的理解的理解, , 正确的是正确的是 （）（） A A热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比 B B热值的大小由燃料本身决

7、定的，与质量和热量热值的大小由燃料本身决定的，与质量和热量无关无关 C C热值与燃料的质量成反比，与燃料完全燃烧放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出的热量成正比 D D热值与燃料的质量成反比热值与燃料的质量成反比B B2.2kg2.2kg某种燃料完全燃烧，放出热量某种燃料完全燃烧，放出热量6.06.010107 7J J，则这，则这种燃料的热值是（）种燃料的热值是（） A A1.21.210107 7J/kgJ/kg B B1.21.210108 8J/kgJ/kg C C3.03.010108 8J/kgJ/kg D D3.03.010107 7J/kgJ/kgD D-

8、15-3. 3. 两台汽油机，甲的效率为两台汽油机，甲的效率为35%35%，乙的效率为，乙的效率为25%25%，这两，这两个数据表示（）个数据表示（） A A甲机做的功比乙机的多甲机做的功比乙机的多 B B甲机的功率比乙机的大甲机的功率比乙机的大 C C在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多 D D在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多在消耗相同的汽油时，甲机做的有用功比乙机多 4.4.为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能的是（）的是（） A A尽量使燃料充分燃烧尽量使燃料充分燃烧 B B尽量减少各种热损失尽

9、量减少各种热损失 C C尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量 D D想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功D DD D-16- 5. 5.一辆汽车的发动机输出功率为一辆汽车的发动机输出功率为66150W66150W，每小时耗，每小时耗柴油柴油14kg14kg，计算发动机的效率。（柴油的燃烧值为，计算发动机的效率。（柴油的燃烧值为4.34.310107 7J/kg J/kg ）解解: : 汽车的发动机每小时输出的功：汽车的发动机每小时输出的功：W W有用有用=Pt=66150W=Pt=66150W3600s=2.38143600s=2.381410108 8J J燃料完全燃烧放出的能量燃料完全燃烧放出的能量Q=qm=4.3Q=qm=4.310107 7J/kgJ/kg14kg =6.0214kg =6.0210108 8J J此热机的效率为：此热机的效率为：%6 .391002. 6103814. 288JJQW有答答: : 发动机的效率为发动机的效率为39.6%39.6%。 -17-布置作业布置作业 动手动脑学物理动手动脑学物理1 1、2 2、3 3。