第2节热机的效率第十四章内能的利用导入新课讲授新课课堂小结随堂训练1什么是热机？2汽油机一般有几个冲程，分别是什么？3一循环分别有几个冲程,对应做几次功，飞轮转几圈？4在热传递过程中，传递能量的多少叫做什么？5什么是机械效率？一、新课引入说一说：在我们的生活中，会使用哪些燃料？讲授新课生活中我们可以使用哪些燃料？该如何分类？固体燃料液体燃料气体燃料木炭、煤等汽油、酒精等煤气、天然气等（1）1kg的干木柴和10kg的干木柴在同样燃烧时，放出的热量是否相同？（2）相同条件下，1kg干木柴和1kg煤，哪一种燃料能烧开更多的水？（3）1kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量是否相同？讲授新课2.想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？烧开同一壶水，使用不同的燃料，消耗的燃料的质量是不同的。这说明什么？这说明，相同质量的不同的燃料，完全燃烧后放出的热量是不同的。3.在物理学中，我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。国际单位：焦每千克，符号是J/kg。固体或液体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为Q=qm，气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q=qV。讲授新课知1－讲1.理解：(1)热值反映了燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的大小。(2)热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。2.燃料燃烧，将化学能转化为内能。讲授新课1.不同物质的热值一般相同吗？2有没有不同物质比热值相同的？3哪种物质的热值最大？它是多少？表示的物理意义是什么？4、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。11知1－讲热值q与燃烧放热Q、燃料质量m的关系如同比热容c与热量Q、质量m、温度改变量Δt，密度ρ与质量m、体积V的关系。知1－讲【例1】[中考·恩施]向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较()A．变大B．不变C．变小D．无法确定B【解析】热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关。为什么发射火箭上天要用氢做燃料？讲授新课根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？氢的热值是1.4×108J/kg干木柴的热值1.2×107J/kg放出热量Q=qm=1.4×108J/kg×10×103kg=1.4×1012J约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。讲授新课1.用煤烧水时，煤能完全燃烧吗？2.煤燃烧放出的热量能全部被水吸收吗？讲授新课知2－导2知识点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？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。知2－导知2－讲内燃机工作时能量流向图：知2－讲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。热机的效率定义定义式做有用功的能量燃料完全燃烧放出的能量热机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%讲授新课知2－讲【例2】甲热机的效率比乙热机的效率高，则可以说()A．甲热机的功率比乙热机大B．在单位时间内甲热机消耗的燃料比乙热机少C．甲热机的转速比乙热机大D．甲热机将燃料完全燃烧产生的内能变成机械能的百分比比乙热机大D知2－讲热机效率的高低与热机做功多少、功率大小、消耗燃料多少、转速快慢等因素无关。知2－讲为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能的是()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而额外消耗的能量D．回收大气中的废气，利用废气的能量发电【例3】D【解析】设法利用废气的能量，能够提高燃料的利用率，但不能提高热机的效率。如何提高热机效率，节约能源，减少污染？讲授新课①提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；②改进热机，减少各种能量损失，提高效率；③利用废气的能量，提高燃料的利用率。燃烧热值定义热机效率定义式定义式放热C1.对于燃料的热值，下列说法中，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.燃料没燃烧时就没有热值C.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D.容易燃烧的燃料热值一定大随堂训练2．已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃？已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。Q=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106J= |
