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第2节 热机的效率
学习目标
知道燃料的种类及燃料燃烧时的能量转化。
知道什么是燃料的热值。
会计算燃料完全燃烧时放出的热量。
知道热机效率，能说出提高机械效率采取的措施。
重点难点
重点：关于热值的计算和提高热机效率的方法
难点：关于热值的计算和提高热机效率的方法
导学过程
自主学习
1.燃料的热值: ；符号: 。
2.单位： 。气体燃料的热值单位: 。
3.热值的物理意义: 。
干木柴的热值是1.2×107焦/千克，它表示的物理意义是 。
4.公式： 。
5.热机的效率： 。
合作探究
探究活动一 燃料的热值
阅读课本P22，讨论“想想议议”，并回答下列问题：
（1）燃料的种类: 燃料、 燃料、 燃料。
（2）相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量是 (选填“相同”或“不同”)的。
(3)定义：某种燃料 放出的热量与其 ，叫做这种燃料的热值。
(4)单位： ，公式： 。
(5)酒精的热值是3.0×107 J/ kg，它的物理意义是 。
(6)煤气的热值是3.9×107 J/m3，它表示： 煤气 放出的热量是 。
2．讨论1：小明说：“燃烧2 kg干木柴放出的热量比燃烧1 kg干木柴放出的热量多，所以燃料的热值与燃料的质量有关．”这种说法对吗？为什么？
3．讨论2：燃料完全燃烧放出热量的计算公式： 。
【例1】完全燃烧5 m3煤气放出的热量为多少？(q煤气＝3.9×107 J/m3)
【例2】关于燃料的热值，以下说法中正确的是(　 　)
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 B．容易燃烧的燃料热值一定大
C．使用热值高的燃料可以放出更多的热量
D．煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木材放出的热量多
【例3】完全燃烧200 g干木柴可以使多少千克的水温度升高20 ℃？[不计热损失，干木柴的热值为1.2×107 J/kg，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
探究活动二 热机的效率
1.热机的效率： 。
2.热机的效率用公式表示为： 。
3.热机的效率是热机 的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗 的燃料。
4.蒸汽机的效率很低只有 ，汽油 机的效率为 ，柴油机的效率为 。
5.提高热机效率的途径：（1） ；(2) ；(3) 。
当堂检测
1.有关热值的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，随着不断放热，它的热值越来越小
B．采取措施使燃料燃烧的更充分，就可以提高燃料热值
C．任何燃料实际燃烧时放出的热量，都比按热值计算出来的数值小
D．煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧时放出的热量比酒精多
2.汽油的热值是4.6×107 J/kg,它的意思是（ ）
A.1 kg的汽油完全燃烧放出4.6×107 J的热量
B.1 kg的汽油完全燃烧放出4.6×107 J/kg的热量
C.燃烧1 kg的汽油放出4.6×107 J的热量
D.燃烧1 kg的汽油放出4.6×107 J/kg的热量
3.关于热机效率的说法中，不正确的是（ ）
A．燃料燃烧释放的内能不可能全部做功
B．减小各种热损失和增加机件的润滑，可以提高热机效率
C．减小和利用废气带走的能量来提高热机效率
D．热机的效率可以达到100％
4．如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　）
A．25% B．40% C．75% D．35%
5．（1）如图1是汽车内燃机一个工作循环的四个冲程，一个工作循环的正确顺序是　 　，其中图　 　所示冲程内燃机给汽车提供动力，若该内燃机转速为3600r/min，则每秒对外做功　 　次．
（2）图2为某汽车内燃机的能量流向图，该内燃机的效率为　 　；要提高这台内燃机的效率，可以采取的措施是　 　．
6．建筑工地上有一台大型汽车吊，把100t建筑材料从地面吊到15m高处，在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则：
（1）完全燃烧2.0kg柴油释放的内能为 多少？
参考答案
1.C 2.A 3.D 4.D
5.（1）丙乙甲丁；甲；30；（2）35%；保证良好的润滑，减小机械摩擦。
6.解：（1）柴油完全燃烧释放的内能（即柴油完全燃烧放出的热量）：
Q＝m柴油q＝2.0kg×4.3×107J/kg＝8.6×107J；
（2）建筑材料的质量m＝100t＝105kg，
建筑材料的重力为：
G＝mg＝105kg×10N/kg＝106N，
汽车吊做的有用功为：
W＝Gh＝106N×15m＝1.5×107J。
（3）汽车吊的效率为：
η＝＝×100%≈17.4%。
（2）该车吊做的有用功为多少？
（3）该过程中汽车吊的效率为多大？（柴油的热值为q＝4.3×107J/kg，取g＝10N/kg）
我的收获

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